JP4310361B2 - Power equipment - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

本発明は、被駆動部を駆動するための動力装置に関し、特に、内燃機関および2つの発電電動機を備える動力装置に関する。   The present invention relates to a power unit for driving a driven part, and particularly to a power unit including an internal combustion engine and two generator motors.

従来のこの種の動力装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この動力装置は、車両の左右の駆動輪を駆動するためのものであり、内燃機関、第1および第2の発電電動機を備えている。この第1発電電動機は、複数の電機子で構成された第1ステータと、鉄芯およびコイルで構成された中間ロータと、永久磁石で構成された内側ロータを有している。これらの第1ステータ、中間ロータおよび内側ロータは、この順で、径方向の内側から外側に並んでいる。また、第1発電電動機では、第1ステータおよび中間ロータによって誘導機が構成され、中間ロータおよび内側ロータによって同期機が構成されている。上記の第2発電電動機は、複数の電機子で構成された第2ステータと、永久磁石で構成された第2ロータを有している。   As a conventional power device of this type, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. This power unit is for driving left and right drive wheels of a vehicle, and includes an internal combustion engine and first and second generator motors. The first generator motor has a first stator composed of a plurality of armatures, an intermediate rotor composed of iron cores and coils, and an inner rotor composed of permanent magnets. These first stator, intermediate rotor, and inner rotor are arranged in this order from the inner side to the outer side in the radial direction. In the first generator motor, an induction machine is constituted by the first stator and the intermediate rotor, and a synchronous machine is constituted by the intermediate rotor and the inner rotor. Said 2nd generator motor has the 2nd stator comprised by the 2nd stator comprised by the several armature, and the permanent magnet.

第1発電電動機の中間ロータは内燃機関のクランク軸に、内側ロータは第2発電電動機の第2ロータに、それぞれ機械的に連結されており、第2ロータは、駆動輪に機械的に連結されている。また、第1発電電動機の第1ステータおよび第2発電電動機の第2ステータは、インバータなどで構成された第1制御器および第2制御器をそれぞれ介して、バッテリに電気的に接続されている。   The intermediate rotor of the first generator motor is mechanically connected to the crankshaft of the internal combustion engine, the inner rotor is mechanically connected to the second rotor of the second generator motor, and the second rotor is mechanically connected to the drive wheels. ing. Moreover, the 1st stator of a 1st generator motor and the 2nd stator of a 2nd generator motor are electrically connected to the battery via the 1st controller and 2nd controller which were comprised by the inverter etc., respectively. .

以上の構成の従来の動力装置では、車両の走行中、内燃機関の動力が、例えば次のようにして変速され、駆動輪に伝達される。すなわち、内燃機関の回転数が駆動輪の回転数よりも高い場合に、内燃機関の動力の一部を用いて第1発電電動機で発電を行う。これにより、内燃機関の動力の一部が、第1ステータにおいて直流電力に変換され、発電が行われるとともに、内燃機関の動力の残りが、中間ロータを介して内側ロータに電磁的に伝達された後、駆動輪に伝達される。また、この第1ステータにおいて発電された電力は、第1および第2の制御器を介して第2ステータに供給され、それに伴って発生した第2ロータの動力が、駆動輪に伝達される。以上により、内燃機関の動力が変速され、駆動輪に伝達される。   In the conventional power unit configured as described above, the power of the internal combustion engine is shifted as described below and transmitted to the drive wheels while the vehicle is running. That is, when the rotational speed of the internal combustion engine is higher than the rotational speed of the drive wheels, power is generated by the first generator motor using a part of the power of the internal combustion engine. As a result, a part of the power of the internal combustion engine is converted into DC power in the first stator and power is generated, and the rest of the power of the internal combustion engine is electromagnetically transmitted to the inner rotor via the intermediate rotor. Then, it is transmitted to the drive wheel. In addition, the electric power generated in the first stator is supplied to the second stator via the first and second controllers, and the power of the second rotor generated accordingly is transmitted to the drive wheels. As a result, the power of the internal combustion engine is shifted and transmitted to the drive wheels.

上記のように、従来の動力装置では、駆動輪への内燃機関の動力の伝達が、中間ロータ、磁気および内側ロータから成る第1経路と、中間ロータ、磁気、第1ステータ、第1および第2の制御器、第2ステータ、磁気、ならびに第2ロータから成る第2経路を介して行われる。この第1経路では、内燃機関の動力を、中間ロータに生じた磁気で伝達する、いわゆる磁気パスによって伝達するので、比較的高い伝達効率が得られる。一方、上記の第2経路では、内燃機関の動力を一旦、直流電力に変換した後、動力に戻して伝達する、いわゆる電気パスによって伝達するので、インバータの変換損失やジュール熱の発生などによる損失が生じるため、その伝達効率が低い。   As described above, in the conventional power plant, the transmission of the power of the internal combustion engine to the drive wheels is performed by the first path including the intermediate rotor, the magnetism, and the inner rotor, and the intermediate rotor, magnetism, first stator, first and first This is done via a second path consisting of two controllers, a second stator, magnetism and a second rotor. In this first path, the power of the internal combustion engine is transmitted by a so-called magnetic path that is transmitted by magnetism generated in the intermediate rotor, so that a relatively high transmission efficiency can be obtained. On the other hand, in the second path, the power of the internal combustion engine is once converted into DC power and then transmitted back to the power, which is transmitted by a so-called electric path. Therefore, the loss due to the inverter conversion loss, the generation of Joule heat, etc. Therefore, the transmission efficiency is low.

上記の従来の動力装置では、その構成上、第2経路を介した電気パスによって、内燃機関の動力の概ね1/2が駆動輪に伝達されるので、動力装置の駆動効率が低くなってしまう。また、第1ステータと中間ロータによって誘導機が構成されているので、上述した第1ステータでの発電の際、第1ステータのコイルだけでなく、中間ロータのコイルにおいてもジュール熱が発生することによって、十分な発電効率が得られず、動力装置の駆動効率がさらに低下する。   In the above-described conventional power unit, because of the configuration, approximately half of the power of the internal combustion engine is transmitted to the drive wheels by the electric path via the second path, so that the driving efficiency of the power unit becomes low. . In addition, since the induction machine is constituted by the first stator and the intermediate rotor, Joule heat is generated not only in the first stator coil but also in the intermediate rotor coil during power generation in the first stator described above. As a result, sufficient power generation efficiency cannot be obtained, and the driving efficiency of the power plant further decreases.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、被駆動部を駆動する際の駆動効率を高めることができる動力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a power unit that can increase the driving efficiency when driving a driven part.

特開2000−197324号公報JP 2000-197324 A

上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、被駆動部(実施形態における(以下、本項において同じ)駆動輪DW,DW)を駆動するための動力装置1、1A〜1Eであって、出力軸(クランク軸3a)を有する原動機(エンジン3)と、第1回転磁界を発生させるための不動の第1ステータ22と、磁石で構成され、第1ステータ22に対向するように設けられた第1ロータ(A1ロータ21)と、軟磁性体で構成され、第1ステータ22と第1ロータの間に設けられた第2ロータ(A2ロータ23)とを有し、第1ステータ22と第1ロータと第2ロータの間で、第1回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、エネルギの入出力に伴って、第1回転磁界、第1および第2のロータが、第1回転磁界と第2ロータの回転速度の差と、第2ロータと第1ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第1発電電動機20と、第1ステータ22に電気的に接続され、第1ステータ22の発電・供給電力を制御する第1制御器(1ST・PDU41、ECU2)と、第2回転磁界を発生させるための不動の第2ステータ32と、磁石で構成され、第2ステータ32に対向するように設けられた第3ロータ(B1ロータ31)と、軟磁性体で構成され、第2ステータ32と第3ロータの間に設けられた第4ロータ(B2ロータ33)とを有し、第2ステータ32と第3ロータと第4ロータの間で、第2回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、エネルギの入出力に伴って、第2回転磁界、第3および第4のロータが、第2回転磁界と第4ロータの回転速度の差と、第4ロータと第3ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第2発電電動機30と、第2ステータ32に電気的に接続され、第2ステータ32の発電・供給電力を制御する第2制御器(2ND・PDU42、ECU2)と、を備え、第1および第4のロータが被駆動部に機械的に連結され、第2および第3のロータが原動機の出力軸に機械的に連結され、第1および第2のステータ22,32が、第1および第2の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a power unit 1, 1A to 1E for driving a driven part (drive wheels DW and DW in the embodiment (hereinafter the same in this section)). And a motor (engine 3) having an output shaft (crankshaft 3a), a stationary first stator 22 for generating a first rotating magnetic field, and a magnet so as to face the first stator 22. The first rotor (A1 rotor 21) provided and a second rotor (A2 rotor 23) made of a soft magnetic material and provided between the first stator 22 and the first rotor. Energy input / output between the first rotor and the second rotor via a magnetic circuit formed with the generation of the first rotating magnetic field, and the first rotating magnetic field with the energy input / output, The first and second rotors are A first generator motor configured to rotate while maintaining a linear speed relationship such that the difference between the rotation speed of one rotation magnetic field and the rotation speed of the second rotor and the difference between the rotation speeds of the second rotor and the first rotor are the same. 20, a first controller (1ST • PDU41, ECU2) that is electrically connected to the first stator 22 and controls the power generation / supply power of the first stator 22, and a stationary unit for generating a second rotating magnetic field. The second stator 32, a third rotor (B1 rotor 31) that is configured by a magnet and is provided so as to face the second stator 32, and a soft magnetic material, between the second stator 32 and the third rotor. A fourth rotor (B2 rotor 33) provided on the second stator 32, and between the second stator 32, the third rotor, and the fourth rotor, through a magnetic circuit formed in accordance with the generation of the second rotating magnetic field. When energy is input and output In addition, as the energy is input / output, the second rotating magnetic field, the third and fourth rotors, the difference between the rotating speeds of the second rotating magnetic field and the fourth rotor, and the rotating speeds of the fourth rotor and the third rotor. The second generator motor 30 is configured to rotate while maintaining a linear speed relationship such that the difference is the same, and the second stator motor 32 is electrically connected to control the power generation / supply power of the second stator 32 A second controller (2ND / PDU42, ECU2), wherein the first and fourth rotors are mechanically connected to the driven part, and the second and third rotors are mechanically connected to the output shaft of the prime mover And the first and second stators 22 and 32 are electrically connected to each other via the first and second controllers.

この動力装置によれば、図29に示すように、第1発電電動機の第2ロータおよび第2発電電動機の第3ロータが、原動機の出力軸に機械的に連結され、第1発電電動機の第1ロータおよび第2発電電動機の第4ロータが、被駆動部に機械的に連結されている。また、第1発電電動機の第1ステータに、第1ステータの発電・供給電力を制御する第1制御器が電気的に接続され、第2発電電動機の第2ステータに、第2ステータの発電・供給電力を制御する第2制御器が電気的に接続されており、これらの第1および第2の制御器を介して、第1および第2のステータが互いに電気的に接続されている。なお、図29では、要素間の連結については、機械的な連結を実線で、電気的な接続を一点鎖線で、磁気的な連結を破線で、それぞれ示している。また、動力および電力の流れを矢印付きの太い線で示している。   According to this power plant, as shown in FIG. 29, the second rotor of the first generator motor and the third rotor of the second generator motor are mechanically coupled to the output shaft of the prime mover, and the first generator motor The first rotor and the fourth rotor of the second generator motor are mechanically coupled to the driven part. In addition, a first controller for controlling power generation / supply power of the first stator is electrically connected to the first stator of the first generator motor, and the second stator of the second generator motor is A second controller that controls the supplied power is electrically connected, and the first and second stators are electrically connected to each other via these first and second controllers. In FIG. 29, regarding the connection between elements, mechanical connection is indicated by a solid line, electrical connection is indicated by a one-dot chain line, and magnetic connection is indicated by a broken line. Moreover, the flow of motive power and electric power is shown by the thick line with an arrow.

さらに、第1発電電動機では、第1ステータ、第1および第2のロータの間で、第1ステータにおける第1回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、第1回転磁界、第1および第2のロータは、第1回転磁界と第2ロータの回転速度の差と、第2ロータと第1ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。このような第1回転磁界、第1および第2のロータの三者間のリニアな速度関係は、遊星歯車装置のサンギヤおよびリングギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリア(以下、これらを「3要素」という)の回転速度の関係に相当する。   Further, in the first generator motor, energy is input and output between the first stator, the first and second rotors via a magnetic circuit formed in accordance with the generation of the first rotating magnetic field in the first stator. As the energy is input / output, the first rotating magnetic field, the first and second rotors, the difference between the rotating speeds of the first rotating magnetic field and the second rotor, and the rotating speeds of the second rotor and the first rotor. Rotating while maintaining a linear speed relationship such that the difference between the two is the same. The linear speed relationship between the first rotating magnetic field and the first and second rotors is such that one of the sun gear and the ring gear of the planetary gear device, the other, and the carrier that supports the planetary gear (hereinafter referred to as “ It corresponds to the relationship of the rotational speed of “three elements”.

このため、第1ステータ、第1および第2のロータの間におけるエネルギの入出力の関係は、遊星歯車装置の上記3要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。すなわち、第1発電電動機では、第2ロータに入力された動力(エネルギ)が、磁気回路を介して第1ステータおよび第1ロータに分配される。この場合、上述したように、第1回転磁界と第2ロータの回転速度の差と、第2ロータと第1ロータの回転速度の差が同じである。このため、第1ステータで発電される電力および第1回転磁界の回転速度と等価のトルクを第1発電用等価トルクとし、第1ロータに伝達されるトルクを第1ロータ伝達トルクとすると、第2ロータに伝達された第2ロータ伝達トルクが、第1発電用等価トルクおよび第1ロータ伝達トルクとして、1:1のトルク分配比で第1ステータおよび第1ロータにそれぞれ分配される。以下、第1回転磁界、第1および第2のロータの回転速度をそれぞれ、第1磁界回転速度VMF1、第1ロータ回転速度VR1および第2ロータ回転速度VR2という。   Therefore, the energy input / output relationship between the first stator, the first and second rotors is the same as the energy input / output relationship between the three elements of the planetary gear device. That is, in the first generator motor, power (energy) input to the second rotor is distributed to the first stator and the first rotor via the magnetic circuit. In this case, as described above, the difference between the rotation speeds of the first rotating magnetic field and the second rotor and the difference between the rotation speeds of the second rotor and the first rotor are the same. For this reason, when the electric power generated by the first stator and the torque equivalent to the rotation speed of the first rotating magnetic field are set as the first generating equivalent torque, and the torque transmitted to the first rotor is set as the first rotor transmission torque, The second rotor transmission torque transmitted to the two rotors is distributed to the first stator and the first rotor at a torque distribution ratio of 1: 1 as the first power generation equivalent torque and the first rotor transmission torque, respectively. Hereinafter, the first rotating magnetic field and the rotation speeds of the first and second rotors are referred to as a first magnetic field rotating speed VMF1, a first rotor rotating speed VR1, and a second rotor rotating speed VR2, respectively.

また、第2発電電動機の構成は、第1発電電動機と同様であり、第2ステータ、第3および第4のロータの間で、第2ステータにおける第2回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介して、エネルギが入出力されるとともに、このエネルギの入出力に伴い、第2回転磁界、第3および第4のロータは、第2回転磁界と第4ロータの回転速度の差と、第4ロータと第3ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転する。このような第2回転磁界、第3および第4のロータの三者間のリニアな速度関係は、遊星歯車装置の3要素の回転速度の関係に相当する。   The configuration of the second generator motor is the same as that of the first generator motor, and is formed between the second stator, the third and fourth rotors along with the generation of the second rotating magnetic field in the second stator. Energy is input / output via the magnetic circuit, and with this energy input / output, the second rotating magnetic field, the third and fourth rotors, and the difference in rotational speed between the second rotating magnetic field and the fourth rotor The fourth rotor and the third rotor rotate while maintaining a linear speed relationship such that the difference in rotational speed is the same. Such a linear speed relationship between the third rotating magnetic field and the third and fourth rotors corresponds to the relationship between the rotational speeds of the three elements of the planetary gear device.

このため、第2ステータ、第3および第4のロータの間におけるエネルギの入出力の関係も、遊星歯車装置の3要素の間におけるエネルギの入出力の関係と同じになっている。すなわち、第2発電電動機では、第3ロータに入力された動力と第2ステータに供給された電力が、磁気回路を介して合成され、第4ロータに出力される。この場合、上述したように、第2回転磁界と第4ロータの回転速度の差と、第4ロータと第3ロータの回転速度の差が同じである。このため、第2ステータに供給された電力および第2回転磁界の回転速度と等価のトルクを第2駆動用等価トルクとし、第3ロータに伝達されたトルクを第3ロータ伝達トルクとすると、これらの第2駆動用等価トルクおよび第3ロータ伝達トルクが1:1のトルク合成比で合成され、第4ロータに第4ロータ伝達トルクとして伝達される。以下、第2回転磁界、第3および第4のロータの回転速度をそれぞれ、第2磁界回転速度VMF2、第3ロータ回転速度VR3および第4ロータ回転速度VR4という。   Therefore, the energy input / output relationship between the second stator, the third and fourth rotors is the same as the energy input / output relationship between the three elements of the planetary gear device. That is, in the second generator motor, the power input to the third rotor and the power supplied to the second stator are combined via the magnetic circuit and output to the fourth rotor. In this case, as described above, the difference between the rotation speeds of the second rotating magnetic field and the fourth rotor and the difference between the rotation speeds of the fourth rotor and the third rotor are the same. For this reason, assuming that the torque equivalent to the electric power supplied to the second stator and the rotational speed of the second rotating magnetic field is the second driving equivalent torque and the torque transmitted to the third rotor is the third rotor transmission torque, The second driving equivalent torque and the third rotor transmission torque are combined at a torque synthesis ratio of 1: 1 and transmitted to the fourth rotor as the fourth rotor transmission torque. Hereinafter, the rotation speeds of the second rotating magnetic field and the third and fourth rotors are referred to as a second magnetic field rotating speed VMF2, a third rotor rotating speed VR3, and a fourth rotor rotating speed VR4, respectively.

以上の構成により、本発明の動力装置では、原動機の動力が、例えば次のようにして被駆動部に伝達される。すなわち、第1および第2の制御器による制御によって、原動機の動力の一部を用いて第1発電電動機で発電を行うとともに、発電した電力を第2発電電動機の第2ステータに供給する。この第1発電電動機での発電時、図29に示すように、原動機の動力の一部が、原動機に連結された第2ロータと磁気回路を介して、第1ステータに電力として伝達されるのに伴い、第2ロータおよび磁気回路を介して、第1ロータにも原動機の動力の一部が伝達される。すなわち、第2ロータに伝達された原動機の動力が、第1ステータおよび第1ロータに分配される。さらに、第1ロータに伝達された原動機の動力は、被駆動部に伝達される。   With the above configuration, in the power unit according to the present invention, the power of the prime mover is transmitted to the driven part as follows, for example. That is, by the control by the first and second controllers, power is generated by the first generator motor using a part of the power of the prime mover, and the generated power is supplied to the second stator of the second generator motor. At the time of power generation by the first generator motor, as shown in FIG. 29, a part of the power of the prime mover is transmitted as electric power to the first stator via the second rotor connected to the prime mover and the magnetic circuit. Accordingly, part of the power of the prime mover is also transmitted to the first rotor via the second rotor and the magnetic circuit. That is, the power of the prime mover transmitted to the second rotor is distributed to the first stator and the first rotor. Furthermore, the power of the prime mover transmitted to the first rotor is transmitted to the driven part.

また、上記のように第1ステータで発電した電力が第2ステータに供給されると、この電力が動力に変換され(以下、この動力を「電力変換動力」という)、第4ロータに伝達されるのに伴い、原動機の動力の残りが、第3ロータおよび磁気回路を介して第4ロータに伝達される。このように、第4ロータには、電力変換動力と原動機の動力の残りを合成した合成動力が伝達され、この合成動力は、被駆動部に伝達される。以上の結果、被駆動部に、原動機の動力と等しい大きさの動力が伝達される。   Further, when the electric power generated by the first stator as described above is supplied to the second stator, this electric power is converted into power (hereinafter, this power is referred to as “power conversion power”) and transmitted to the fourth rotor. Accordingly, the remaining power of the prime mover is transmitted to the fourth rotor via the third rotor and the magnetic circuit. Thus, the combined power obtained by combining the power conversion power and the remaining power of the prime mover is transmitted to the fourth rotor, and this combined power is transmitted to the driven portion. As a result, power having the same magnitude as that of the prime mover is transmitted to the driven part.

以上のように、原動機の動力は、分割され、第2ロータ、磁気回路および第1ロータから成る第1経路と、第3ロータ、磁気回路および第4ロータから成る第2経路と、第2ロータ、磁気回路、第1ステータ、第1および第2の制御器、第2ステータ、磁気回路および第4ロータから成る第3経路の3つの経路を介して、被駆動部に伝達される。この第3経路では、原動機の動力を一旦、電力に変換した後、再び動力に戻し、いわゆる電気パスによって被駆動部に伝達するのに対し、これらの第1および第2の経路では、動力を電力に変換せずに、磁気回路を介して非接触で、いわゆる磁気パスによって動力を被駆動部に伝達するので、第3経路と比較して伝達効率が高い。   As described above, the power of the prime mover is divided, the first path including the second rotor, the magnetic circuit, and the first rotor, the second path including the third rotor, the magnetic circuit, and the fourth rotor, and the second rotor. The magnetic circuit, the first stator, the first and second controllers, the second stator, the magnetic circuit, and the third path including the fourth rotor are transmitted to the driven part. In this third path, the power of the prime mover is once converted into electric power, then returned to power, and transmitted to the driven part by a so-called electric path, whereas in these first and second paths, the power is transmitted. Since power is transmitted to the driven part by a so-called magnetic path without being converted to electric power without contact via the magnetic circuit, the transmission efficiency is higher than that of the third path.

この場合、前述したように、第2ロータ伝達トルクが、第1発電用等価トルクおよび第1ロータ伝達トルクとして、1:1のトルク分配比で第1ステータおよび第1ロータにそれぞれ分配されるとともに、第2駆動用等価トルクおよび第3ロータ伝達トルクが1:1のトルク合成比で合成され、第4ロータに第4ロータ伝達トルクとして伝達される。このため、原動機の動力の2/3以上を、すなわち、その大部分を、上記の第1および第2の経路を介した伝達効率の高い磁気パスにより被駆動部に伝達できる。換言すれば、上記の第3経路を介した伝達効率の低い電気パスによって被駆動部に伝達される原動機の動力を、前述した従来の動力装置よりも小さな1/3以下に抑えることができる。したがって、被駆動部を駆動する際の動力装置の駆動効率を高めることができる。   In this case, as described above, the second rotor transmission torque is distributed to the first stator and the first rotor as the first power generation equivalent torque and the first rotor transmission torque at a torque distribution ratio of 1: 1, respectively. The second driving equivalent torque and the third rotor transmission torque are combined at a torque synthesis ratio of 1: 1 and transmitted to the fourth rotor as the fourth rotor transmission torque. For this reason, 2/3 or more of the power of the prime mover, that is, most of the power can be transmitted to the driven part by the magnetic path having high transmission efficiency via the first and second paths. In other words, the power of the prime mover transmitted to the driven part by the electric path having low transmission efficiency via the third path can be suppressed to 1/3 or less, which is smaller than that of the conventional power unit described above. Therefore, the drive efficiency of the power unit when driving the driven part can be increased.

また、第2ロータが、従来の動力装置の中間ロータと異なり、コイルではなく、軟磁性体で構成されているので、第1ステータおよび第1ロータとの間のエネルギの入出力の際、第1回転磁界および第1ロータの磁石により磁化されることから、第1発電電動機は同期機として機能する。このことは、第4ロータが軟磁性体で構成されている第2発電電動機についても同様である。これにより、誘導機として機能する前述した従来の場合と比較して、第1および第2の発電電動機の効率を高めることができ、したがって、動力装置の駆動効率をさらに高めることができる。   In addition, unlike the intermediate rotor of the conventional power unit, the second rotor is made of a soft magnetic material instead of a coil. Therefore, when energy is input / output between the first stator and the first rotor, Since it is magnetized by one rotating magnetic field and the magnet of the first rotor, the first generator motor functions as a synchronous machine. The same applies to the second generator motor in which the fourth rotor is made of a soft magnetic material. As a result, the efficiency of the first and second generator motors can be increased compared to the above-described conventional case that functions as an induction machine, and therefore the drive efficiency of the power plant can be further increased.

また、以上の被駆動部への動力の伝達の際、第1および第2の制御器により、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2をそれぞれ制御することによって、原動機の動力を被駆動部に無段階に変速して伝達することができる。具体的には、第1磁界回転速度VMF1、第1および第2のロータ回転速度VR1,VR2の間、ならびに第2磁界回転速度VMF2、第3および第4のロータ回転速度VR3,VR4の間には、前述したようなリニアな速度関係が成立する。また、前述した連結関係において、第2および第3のロータがいずれも、原動機の出力軸に直結されている場合には、第2および第3のロータ回転速度VR2,VR3はいずれも、原動機の回転数と等しく、第1および第4のロータがいずれも、被駆動部に直結されている場合には、第1および第4のロータ回転速度VR1,VR4はいずれも、被駆動部の速度と等しい。以上から、これらの回転速度VMF1,VR1,VR2,VMF2,VR3およびVR4の関係は、例えば図30の太い実線のように示される。なお、同図および後述する他の速度線図では、実際には、値0を示す横線に交わる縦線は、各パラメータの速度を表すためのものであり、この縦線上に表される白丸と横線との隔たりが、各パラメータの速度に相当するが、便宜上、この縦線の一端に、各パラメータの速度を表す符号を表示している。   Further, when the power is transmitted to the driven parts as described above, the first and second controllers control the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2, respectively, thereby driving the power of the prime mover. Can be transmitted in a stepless manner. Specifically, between the first magnetic field rotational speed VMF1 and the first and second rotor rotational speeds VR1 and VR2, and between the second magnetic field rotational speed VMF2 and the third and fourth rotor rotational speeds VR3 and VR4. Holds the linear speed relationship as described above. In the above-described connection relationship, when both the second and third rotors are directly connected to the output shaft of the prime mover, both the second and third rotor rotational speeds VR2 and VR3 are the same as those of the prime mover. When the first and fourth rotors are both directly connected to the driven part, the first and fourth rotor rotational speeds VR1 and VR4 are equal to the speed of the driven part. equal. From the above, the relationship between these rotational speeds VMF1, VR1, VR2, VMF2, VR3 and VR4 is shown as a thick solid line in FIG. 30, for example. In the figure and other velocity diagrams described later, the vertical line intersecting the horizontal line indicating the value 0 is actually for representing the speed of each parameter, and the white circle represented on the vertical line The distance from the horizontal line corresponds to the speed of each parameter, but for convenience, a symbol representing the speed of each parameter is displayed at one end of the vertical line.

このため、図30に破線で示すように、例えば、第2および第3のロータ回転速度VR2,VR3に対して、第1磁界回転速度VMF1を上昇させるとともに、第2磁界回転速度VMF2を低下させることによって、原動機の動力を無段階に減速して被駆動部に伝達することができる。逆に、同図に一点鎖線で示すように、第2および第3のロータ回転速度VR2,VR3に対して、第1磁界回転速度VMF1を低下させるとともに、第2磁界回転速度VMF2を上昇させることによって、原動機の動力を無段階に増速して被駆動部に伝達することができる。   Therefore, as shown by a broken line in FIG. 30, for example, the first magnetic field rotational speed VMF1 is increased and the second magnetic field rotational speed VMF2 is decreased with respect to the second and third rotor rotational speeds VR2 and VR3. Thus, the power of the prime mover can be decelerated steplessly and transmitted to the driven part. Conversely, as indicated by the alternate long and short dash line in the figure, the first magnetic field rotational speed VMF1 is decreased and the second magnetic field rotational speed VMF2 is increased with respect to the second and third rotor rotational speeds VR2 and VR3. Thus, the power of the prime mover can be increased steplessly and transmitted to the driven part.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の動力装置1、1A〜1Eにおいて、充電および放電可能に構成され、第1および第2の制御器をそれぞれ介して第1および第2のステータ22,32に電気的に接続された蓄電装置(バッテリ43)をさらに備えることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the power plant 1, 1A to 1E according to the first aspect of the present invention, the first and second stators are configured to be capable of being charged and discharged, respectively, via first and second controllers. Further, a power storage device (battery 43) electrically connected to 22 and 32 is further provided.

この構成によれば、充電および放電可能な蓄電装置が、第1および第2の制御器をそれぞれ介して第1および第2のステータに接続されている。このため、例えば、原動機の最良な燃費(以下「最良燃費」という)が得られる動力に対して、被駆動部を駆動するのに必要な動力が小さいときに、原動機の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、原動機の余剰の動力を電力として蓄電装置に充電することが可能になる。逆に、原動機の最良燃費が得られる動力に対して、被駆動部の駆動に必要な動力が大きいときに、原動機の動力を最良燃費が得られるように制御するとともに、動力の不足を、上記の蓄電装置に充電した電力を第1および/または第2のステータに供給することにより補うことが可能になる。以上により、原動機の最良燃費を得ることができ、したがって、動力装置の駆動効率をより一層、高めることができる。   According to this configuration, the chargeable and dischargeable power storage device is connected to the first and second stators via the first and second controllers, respectively. For this reason, for example, when the power required to drive the driven part is small compared to the power that provides the best fuel efficiency of the prime mover (hereinafter referred to as “best fuel efficiency”), the power of the prime mover is obtained with the best fuel efficiency. It is possible to charge the power storage device using the surplus power of the prime mover as electric power. Conversely, when the power required to drive the driven part is large relative to the power that provides the best fuel consumption of the prime mover, the power of the prime mover is controlled so that the best fuel consumption can be obtained, and the shortage of power is It is possible to compensate by supplying electric power charged in the power storage device to the first and / or second stator. As described above, the best fuel efficiency of the prime mover can be obtained, and therefore the driving efficiency of the power plant can be further enhanced.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の動力装置1Aにおいて、第1および第4のロータと被駆動部との間に設けられ、第1および第4のロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置60をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the power device 1A according to claim 1 or 2, wherein the power device 1A is provided between the first and fourth rotors and the driven portion, and the power from the first and fourth rotors is transmitted. It further includes a transmission 60 for shifting and transmitting to the driven part.

この構成によれば、第1および第4のロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第1および第4のロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、両ロータの小型化、ひいては、第1および第2の発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。   According to this configuration, the power from the first and fourth rotors is shifted by the transmission and transmitted to the driven part. For this reason, for example, when the load on the driven part is extremely large, the first and fourth are applied to the torque transmitted from the transmission to the driven part by controlling the speed ratio of the transmission to the deceleration side. Since the torque transmitted from the first rotor to the transmission can be reduced, both the rotors can be downsized, and the first and second generator motors can be downsized and the cost can be reduced.

また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、第1および第4のロータ回転速度VR1,VR4を低下させることができるので、両ロータの回転速度が高くなりすぎることによる第1および第2の発電電動機の故障を防止することができる。前述したように第1ロータは磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。さらに、変速装置の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対し、第1および第4のロータ回転速度VR1,VR4を適切に制御でき、それにより、第1および第2の発電電動機の高い効率を得ることができる。   Further, for example, when the speed of the driven part is extremely high, the first and fourth rotor rotation speeds VR1, VR1 and VR4 are controlled with respect to the speed of the driven part by controlling the speed ratio of the transmission to the speed increasing side. Since VR4 can be reduced, failure of the first and second generator motors due to the rotational speeds of both rotors becoming too high can be prevented. As described above, the first rotor is composed of a magnet, and the magnet is particularly effective because it has a lower strength than the soft magnetic material and easily causes the above-described problems. Further, by controlling the gear ratio of the transmission, the first and fourth rotor rotational speeds VR1 and VR4 can be appropriately controlled with respect to the speed of the driven part, whereby the first and second generator motors are controlled. High efficiency can be obtained.

また、請求項1の作用で述べたように、第1および第2の発電電動機によって、原動機の動力を無段階に変速して被駆動部に伝達できるので、変速装置の変速動作の頻度を低くすることができる。これにより、次の理由から、動力装置の駆動効率を高めることができる。すなわち、変速装置による変速によって、原動機の回転速度を低下させると、その低下分と原動機および変速装置のイナーシャ(慣性)に基づくエネルギが、熱損失によって失われ、それにより、変速装置の変速動作の頻度が高いほど、動力装置の駆動効率は低くなるためである。   Further, as described in the operation of the first aspect, since the power of the prime mover can be continuously shifted and transmitted to the driven part by the first and second generator motors, the frequency of the speed change operation of the transmission is reduced. can do. Thereby, the drive efficiency of a power plant can be raised for the following reason. That is, when the rotational speed of the prime mover is reduced by the speed change by the transmission, energy based on the reduction and inertia of the prime mover and the transmission is lost due to heat loss. This is because the higher the frequency, the lower the driving efficiency of the power plant.

請求項4に係る発明は、請求項1または2に記載の動力装置1Bにおいて、第1ロータと被駆動部の間に設けられ、第1ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置70をさらに備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the power plant 1B according to the first or second aspect of the present invention, the power unit 1B is provided between the first rotor and the driven portion, and the power from the first rotor is shifted and transmitted to the driven portion. A transmission device 70 is further provided.

この構成によれば、第1ロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第1ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第1ロータの小型化、ひいては、第1発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。   According to this configuration, the power from the first rotor is shifted by the transmission and transmitted to the driven part. For this reason, for example, when the load on the driven part is extremely large, the gear ratio of the transmission is controlled to the deceleration side, so that the torque transmitted from the transmission to the driven part is changed from the first rotor. Since the torque transmitted to the device can be reduced, it is possible to reduce the size of the first rotor, and hence the size and cost of the first generator motor.

また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、第1ロータ回転速度VR1を低下させることができるので、第1ロータ回転速度VR1が高くなりすぎることによる第1発電電動機の故障を防止することができる。第1ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。さらに、変速装置の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対し、第1ロータ回転速度VR1を適切に制御でき、それにより、第1発電電動機の高い効率を得ることができる。   Further, for example, when the speed of the driven part is extremely high, the first rotor rotational speed VR1 can be reduced with respect to the speed of the driven part by controlling the speed ratio of the transmission to the speed increasing side. Therefore, failure of the first generator motor due to the first rotor rotational speed VR1 becoming too high can be prevented. Since the 1st rotor is comprised with the magnet, since the above malfunctions are easy to generate | occur | produce, it is especially effective. Furthermore, by controlling the gear ratio of the transmission, the first rotor rotational speed VR1 can be appropriately controlled with respect to the speed of the driven part, and thereby high efficiency of the first generator motor can be obtained.

一方、原動機をギヤ式の有段変速装置を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速先のギヤ列が接続されるまでの間、原動機と被駆動部の間が有段変速装置で遮断されることによって、原動機のトルクが伝達されず、それによるトルクの急減などの変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第4ロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第1ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、原動機のトルクの一部を、第4ロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。   On the other hand, when the prime mover is connected to the driven part via a gear-type stepped transmission, there is a gap between the prime mover and the driven part during the speed change operation until the gear train of the shift destination is connected. By being interrupted by the step transmission, the torque of the prime mover is not transmitted, and a shift shock such as a sudden decrease in torque is likely to occur. According to the present invention, it is possible to connect the fourth rotor to the driven part without using such a gear-type stepped transmission, so that the power from the first rotor can be connected to the driven part. Even when a gear-type stepped transmission is used as the transmission for transmitting to the motor, a part of the torque of the prime mover can be transmitted to the driven part via the fourth rotor during the speed change operation of the transmission. Therefore, the shift shock described above can be suppressed, so that merchantability can be improved.

請求項5に係る発明は、請求項1または2に記載の動力装置1Cにおいて、第4ロータと被駆動部の間に設けられ、第4ロータからの動力を変速して被駆動部に伝達するための変速装置80をさらに備えることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the power unit 1C according to the first or second aspect, the power unit 1C is provided between the fourth rotor and the driven portion, and the power from the fourth rotor is shifted and transmitted to the driven portion. The transmission device 80 is further provided.

この構成によれば、第4ロータからの動力が、変速装置によって変速され、被駆動部に伝達される。このため、例えば、被駆動部の負荷が極めて大きいときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、変速装置から被駆動部に伝達されるトルクに対して、第4ロータから変速装置に伝達されるトルクを小さくすることができるので、第4ロータの小型化、ひいては、第2発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることができる。また、例えば、被駆動部の速度が極めて高いときに、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、被駆動部の速度に対して、第4ロータ回転速度VR4を低下させることができるので、第4ロータ回転速度VR4が高くなりすぎることによる第2発電電動機の故障を防止することができる。さらに、変速装置の変速比を制御することによって、被駆動部の速度に対し、第4ロータ回転速度VR4を適切に制御でき、それにより、第2発電電動機の高い効率を得ることができる。   According to this configuration, the power from the fourth rotor is shifted by the transmission and transmitted to the driven part. For this reason, for example, when the load on the driven part is extremely large, the gear ratio of the transmission is controlled to the deceleration side, so that the torque transmitted from the transmission to the driven part is changed from the fourth rotor. Since the torque transmitted to the apparatus can be reduced, it is possible to reduce the size of the fourth rotor, and hence the size and cost of the second generator motor. Further, for example, when the speed of the driven part is extremely high, the fourth rotor rotational speed VR4 can be reduced with respect to the speed of the driven part by controlling the speed ratio of the transmission to the speed increasing side. Therefore, failure of the second generator motor due to the fourth rotor rotational speed VR4 becoming too high can be prevented. Furthermore, by controlling the gear ratio of the transmission, the fourth rotor rotational speed VR4 can be appropriately controlled with respect to the speed of the driven part, and thereby the high efficiency of the second generator motor can be obtained.

また、請求項4の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速装置を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第1ロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、第4ロータからの動力を被駆動部に伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、変速装置の変速動作中、原動機のトルクの一部を、第1ロータを介して被駆動部に伝達できる。したがって、上述した変速ショックを抑えることができるので、商品性を高めることができる。   Further, as described in the operation of the fourth aspect, when the prime mover is connected to the driven portion via the gear type stepped transmission, a shift shock is likely to occur during the shift operation. According to the present invention, it is possible to connect the first rotor to the driven portion without going through such a gear-type stepped transmission, so that the power from the fourth rotor is transmitted to the driven portion. Even when a gear-type stepped transmission is used as the transmission for transmitting to the motor, a part of the torque of the prime mover can be transmitted to the driven part via the first rotor during the speed change operation of the transmission. Therefore, the shift shock described above can be suppressed, so that merchantability can be improved.

請求項6に係る発明は、請求項1または2に記載の動力装置1Dにおいて、原動機の出力軸と、第2および第3のロータとの間に設けられ、出力軸からの動力を変速して第2および第3のロータに伝達するための変速装置90をさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the power plant 1D according to claim 1 or 2, wherein the power device 1D is provided between the output shaft of the prime mover and the second and third rotors, and shifts the power from the output shaft. A transmission 90 for transmitting to the second and third rotors is further provided.

この構成によれば、原動機の出力軸からの動力が、変速装置によって変速され、第2および第3のロータに伝達される。このため、例えば、変速装置の変速比を増速側に制御することによって、原動機の出力軸から第2および第3のロータに入力されるトルクを小さくすることができ、それにより、第1および第2の発電電動機の小型化およびコストの削減を図ることが可能になる。また、原動機の出力軸の回転速度が極めて高いときに、変速装置の変速比を減速側に制御することによって、出力軸の回転速度に対して、第2および第3のロータ回転速度VR2,VR3を低下させることができるので、両ロータの回転速度が高くなりすぎることによる第1および第2の発電電動機の故障を防止することができる。第3ロータは磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。   According to this configuration, the power from the output shaft of the prime mover is shifted by the transmission and transmitted to the second and third rotors. For this reason, for example, by controlling the gear ratio of the transmission to the speed increasing side, the torque input to the second and third rotors from the output shaft of the prime mover can be reduced, whereby the first and It becomes possible to reduce the size and cost of the second generator motor. Further, when the rotational speed of the output shaft of the prime mover is extremely high, the second and third rotor rotational speeds VR2 and VR3 are controlled with respect to the rotational speed of the output shaft by controlling the speed ratio of the transmission to the deceleration side. Therefore, it is possible to prevent failure of the first and second generator motors due to the rotational speeds of both rotors becoming too high. Since the 3rd rotor is comprised with the magnet, since the above malfunctions are easy to generate | occur | produce, it is especially effective.

さらに、変速装置の変速比を制御することによって、原動機の出力軸の回転速度に対し、第2および第3のロータ回転速度VR2,VR3を適切に制御でき、それにより、第1および第2の発電電動機の高い効率を得ることができる。また、請求項4の作用で述べたように、原動機をギヤ式の有段変速装置を介して、被駆動部に連結する場合、その変速動作中、変速ショックが発生しやすい。本発明によれば、第1および第4のロータを、そのようなギヤ式の有段変速装置を介さずに被駆動部に連結することが可能であり、それにより、原動機の出力軸からの動力を第2および第3のロータに伝達する変速装置として、ギヤ式の有段変速装置を用いた場合でも、次に述べる作用によって、変速装置の変速動作中、上述した変速ショックを抑えられる。   Further, by controlling the speed ratio of the transmission, the second and third rotor rotational speeds VR2 and VR3 can be appropriately controlled with respect to the rotational speed of the output shaft of the prime mover, whereby the first and second High efficiency of the generator motor can be obtained. Further, as described in the operation of the fourth aspect, when the prime mover is connected to the driven portion via the gear type stepped transmission, a shift shock is likely to occur during the shift operation. According to the present invention, it is possible to connect the first and fourth rotors to the driven part without going through such a gear-type stepped transmission, and thereby, from the output shaft of the prime mover. Even when a gear-type stepped transmission is used as the transmission for transmitting power to the second and third rotors, the shift shock described above can be suppressed during the transmission operation of the transmission by the operation described below.

すなわち、第2および第3のロータを互いに連結した場合において、変速装置の変速動作により原動機の出力軸と第2および第3のロータの間が遮断されているときに、第1および第2のステータに電力を供給すると、第1発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、第1ステータからのトルクと、第1ロータに後述するように伝達されたトルクが合成された状態で、第2ロータに伝達される。第2ロータに伝達されたトルクは、第3ロータに伝達され、第2発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、第2ステータからのトルクと合成された状態で、第4ロータに伝達される。第4ロータに伝達されたトルクの一部は被駆動部に伝達され、残りは被駆動部を介して第1ロータに伝達される。このように、変速装置の変速動作中、第1および第2の発電電動機によるトルクを被駆動部に伝達できるので、変速ショックを抑えることができ、それにより、商品性を高めることができる。   That is, when the second and third rotors are connected to each other, the first and second rotors when the output shaft of the prime mover and the second and third rotors are blocked by the speed change operation of the transmission. When the electric power is supplied to the stator, the second input / output relationship of the energy of the first generator motor is combined with the torque from the first stator and the torque transmitted to the first rotor as described later. Is transmitted to the rotor. The torque transmitted to the second rotor is transmitted to the third rotor, and is transmitted to the fourth rotor in a state combined with the torque from the second stator from the energy input / output relationship described above in the second generator motor. The Part of the torque transmitted to the fourth rotor is transmitted to the driven portion, and the rest is transmitted to the first rotor via the driven portion. As described above, during the speed change operation of the transmission, the torque generated by the first and second generator motors can be transmitted to the driven part, so that the speed change shock can be suppressed, thereby improving the merchantability.

請求項7に係る発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の動力装置1A〜1Eにおいて、原動機の出力軸の逆転を阻止するためのブレーキ機構BLをさらに備えることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is characterized in that in the power units 1A to 1E according to any one of claims 1 to 6, a brake mechanism BL for preventing reverse rotation of the output shaft of the prime mover is further provided.

この構成によれば、原動機の出力軸の逆転が、ブレーキ機構によって阻止され、それに伴い、出力軸に連結された第2および第3のロータの一方向への回転が阻止される。以下、ブレーキ機構によって阻止される第2および第3のロータの回転方向をそれぞれ、「第2ロータ阻止方向」および「第3ロータ阻止方向」という。また、第1発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、第1ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第2ロータ阻止方向と同方向に回転させることによって、第1ステータからの前述した電力変換動力を、第1ロータに動力としてすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。また、第2発電電動機における前述したエネルギの入出力関係から、第2ステータに電力を供給するとともに、それに伴って発生する回転磁界を上記の第3ロータ阻止方向と逆方向に回転させることによって、第2ステータからの電力変換動力を、第4ロータに動力としてすべて伝達でき、さらに、被駆動部に伝達することができる。   According to this configuration, the reverse rotation of the output shaft of the prime mover is blocked by the brake mechanism, and accordingly, the rotation of the second and third rotors connected to the output shaft in one direction is blocked. Hereinafter, the rotation directions of the second and third rotors blocked by the brake mechanism are referred to as “second rotor blocking direction” and “third rotor blocking direction”, respectively. In addition, from the energy input / output relationship described above in the first generator motor, by supplying electric power to the first stator and rotating the rotating magnetic field generated therewith in the same direction as the second rotor blocking direction, All the power conversion power described above from the first stator can be transmitted as power to the first rotor, and further transmitted to the driven part. In addition, from the energy input / output relationship described above in the second generator motor, by supplying electric power to the second stator and rotating the rotating magnetic field generated therewith in the direction opposite to the third rotor blocking direction, All of the power conversion power from the second stator can be transmitted to the fourth rotor as power and further transmitted to the driven part.

以上のように、本発明によれば、原動機の動力を用いることなく、第1および/または第2の発電電動機によって、被駆動部を駆動することができる。また、この場合、原動機の出力軸をブレーキ機構によって逆転させないだけでなく、次の作用によって、原動機を引きずることなく、被駆動部を駆動することができる。すなわち、第1ステータからの電力変換動力は、第2ロータを第2ロータ阻止方向に回転させるように作用するとともに、第2ステータからの電力変換動力は、第3ロータを第3ロータ阻止方向に回転させるように作用する。これにより、上述した被駆動部の駆動中、原動機の出力軸は、第2および第3のロータとともに停止状態に保持されるので、原動機を引きずることがない。   As described above, according to the present invention, the driven portion can be driven by the first and / or second generator motor without using the power of the prime mover. In this case, not only the output shaft of the prime mover is not reversed by the brake mechanism, but also the driven part can be driven by the following action without dragging the prime mover. That is, the power conversion power from the first stator acts to rotate the second rotor in the second rotor blocking direction, and the power conversion power from the second stator causes the third rotor to move in the third rotor blocking direction. Acts to rotate. Thus, during driving of the driven part described above, the output shaft of the prime mover is held in a stopped state together with the second and third rotors, so that the prime mover is not dragged.

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図面中の断面を示す部分については、ハッチングを適宜、省略するものとする。図1および図2は、本発明の第1実施形態による動力装置1を概略的に示している。この動力装置1は、車両(図示せず)の左右の駆動輪DW,DW(被駆動部)を駆動するためのものであり、図1に示すように、動力源である内燃機関3(原動機)、第1発電電動機20および第2発電電動機30と、駆動輪DW,DWに駆動軸10,10を介して連結された差動ギヤ機構9を備えている。また、動力装置1は、図2に示すように、内燃機関3や第1および第2の発電電動機20,30の動作を制御するためのECU2(第1制御器、第2制御器)や1ST・PDU41(第1制御器)および2ND・PDU42(第2制御器)を備えている。第1および第2の発電電動機20,30は、後述するように無段変速装置として機能する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the part which shows the cross section in drawing, hatching shall be abbreviate | omitted suitably. 1 and 2 schematically show a power plant 1 according to a first embodiment of the present invention. This power unit 1 is for driving left and right drive wheels DW, DW (driven parts) of a vehicle (not shown). As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 3 (prime mover) as a power source is provided. ), The first generator motor 20 and the second generator motor 30, and the differential gear mechanism 9 connected to the drive wheels DW and DW via the drive shafts 10 and 10. As shown in FIG. 2, the power unit 1 includes an ECU 2 (first controller, second controller) 1ST for controlling the operation of the internal combustion engine 3 and the first and second generator motors 20, 30. A PDU 41 (first controller) and a 2ND / PDU 42 (second controller) are provided. The first and second generator motors 20 and 30 function as a continuously variable transmission as will be described later.

内燃機関(以下「エンジン」という)3は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン3のクランク軸3a(出力軸)には、軸受け4aにより回転自在に支持された第1主軸4が、フライホイール5を介して同心状に連結されている。また、第1主軸4に対して、連結軸6および第2主軸7が同心状に、アイドラ軸8が平行に、それぞれ配置されている。これらの連結軸6、第2主軸7およびアイドラ軸8は、軸受け6a、7aおよび8a,8aにそれぞれ回転自在に支持されている。   An internal combustion engine (hereinafter referred to as an “engine”) 3 is, for example, a gasoline engine. Are concentrically connected via each other. Further, the connecting shaft 6 and the second main shaft 7 are concentrically arranged with respect to the first main shaft 4, and the idler shaft 8 is arranged in parallel. The connecting shaft 6, the second main shaft 7 and the idler shaft 8 are rotatably supported by bearings 6a, 7a and 8a, 8a, respectively.

連結軸6は、中空に形成されており、その内側に上記の第1主軸4が回転自在に嵌合している。アイドラ軸8には、第1ギヤ8bおよび第2ギヤ8cが一体に設けられており、前者8bは第2主軸7と一体のギヤ7bに、後者8cは差動ギヤ機構9のギヤ9aに、それぞれ噛み合っている。以上の構成により、第2主軸7は、アイドラ軸8や差動ギヤ機構9を介して、駆動輪DW,DWに連結されている。以下、第1主軸4、連結軸6および第2主軸7の周方向および軸線方向をそれぞれ、単に「周方向」および「軸線方向」という。   The connecting shaft 6 is formed in a hollow shape, and the first main shaft 4 is rotatably fitted inside the connecting shaft 6. A first gear 8b and a second gear 8c are integrally provided on the idler shaft 8. The former 8b is a gear 7b integral with the second main shaft 7, and the latter 8c is a gear 9a of the differential gear mechanism 9. Each biting. With the above configuration, the second main shaft 7 is connected to the drive wheels DW and DW via the idler shaft 8 and the differential gear mechanism 9. Hereinafter, the circumferential direction and the axial direction of the first main shaft 4, the connecting shaft 6, and the second main shaft 7 are simply referred to as “circumferential direction” and “axial direction”, respectively.

第1発電電動機20は、図1および図3に示すように、A1ロータ21(第1ロータ)と、A1ロータ21に対向するように配置された第1ステータ22と、両者21,22の間に所定の間隔を存した状態で設けられたA2ロータ23(第2ロータ)とを備えており、そのトルク容量が、エンジン3の最大トルクのほぼ1/2に設定されている。A1ロータ21、A2ロータ23および第1ステータ22は、径方向に、内側からこの順で並んでいる。以下、図3の左側を「左」、右側を「右」として説明する。   As shown in FIGS. 1 and 3, the first generator motor 20 includes an A1 rotor 21 (first rotor), a first stator 22 disposed so as to face the A1 rotor 21, and between the two 21 and 22. And an A2 rotor 23 (second rotor) provided with a predetermined interval therebetween, and the torque capacity thereof is set to approximately ½ of the maximum torque of the engine 3. The A1 rotor 21, the A2 rotor 23, and the first stator 22 are arranged in this order from the inside in the radial direction. In the following description, the left side of FIG. 3 is assumed to be “left” and the right side is assumed to be “right”.

A1ロータ21は、2n個の永久磁石21aを有しており、これらの永久磁石21aは、周方向に等間隔で並んだ状態で、リング状の固定部21bの外周面に取り付けられている。各永久磁石21aは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に若干延びている。上記の固定部21bは、軟磁性体、例えば鉄で構成されており、その内周面が、連結軸6に一体に取り付けられている。以上の構成により、永久磁石21aすなわちA1ロータ21は、連結軸6と一体に回転自在になっている。   The A1 rotor 21 has 2n permanent magnets 21a, and these permanent magnets 21a are attached to the outer peripheral surface of the ring-shaped fixing portion 21b in a state of being arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each permanent magnet 21a has a substantially fan-shaped cross section perpendicular to the axial direction, and extends slightly in the axial direction. The fixing portion 21 b is made of a soft magnetic material, such as iron, and an inner peripheral surface thereof is integrally attached to the connecting shaft 6. With the above configuration, the permanent magnet 21 a, that is, the A1 rotor 21 is rotatable integrally with the connecting shaft 6.

また、図4に示すように、連結軸6を中心として、周方向に隣り合う各2つの永久磁石21aがなす中心角は、所定角度θである。また、永久磁石21aの極性は、周方向に隣り合う各2つについては互いに異なっている。以下、永久磁石21aの左側および右側の磁極をそれぞれ、「第1磁極」および「第2磁極」という。   As shown in FIG. 4, the center angle formed by each of the two permanent magnets 21a adjacent to each other in the circumferential direction with the connecting shaft 6 as the center is a predetermined angle θ. Further, the polarities of the permanent magnets 21a are different from each other for each two adjacent in the circumferential direction. Hereinafter, the left and right magnetic poles of the permanent magnet 21a are referred to as “first magnetic pole” and “second magnetic pole”, respectively.

第1ステータ22は、回転磁界を発生させるものであり、周方向に等間隔で並んだ3n個の電機子22aを有している。各電機子22aは、鉄芯22bと、鉄芯22bに巻回されたコイル22cなどで構成されている。鉄芯22bは、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石21aとほぼ同じ長さを有している。鉄芯22bの内周面の軸線方向の中央部には、周方向に延びる溝22dが形成されている。3n個のコイル22cは、n組のU相、V相およびW相の3相コイルを構成している(図4参照)。また、電機子22aは、ケースCAに、リング状の固定部22eを介して取り付けられており、移動不能になっている。以上のような電機子22aおよび永久磁石21aの数と配置から、ある1つの電機子22aの中心が、永久磁石21aの中心と周方向に一致したときには、その電機子22aに対して2つおきの電機子22aの中心と、その永久磁石21aに対して1つおきの永久磁石21aの中心とが、周方向に一致する。   The first stator 22 generates a rotating magnetic field and has 3n armatures 22a arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each armature 22a includes an iron core 22b and a coil 22c wound around the iron core 22b. The iron core 22b is substantially fan-shaped in cross section perpendicular to the axial direction, and has substantially the same length as the permanent magnet 21a in the axial direction. A groove 22d extending in the circumferential direction is formed at the central portion in the axial direction of the inner peripheral surface of the iron core 22b. The 3n coils 22c constitute n sets of U-phase, V-phase, and W-phase three-phase coils (see FIG. 4). Further, the armature 22a is attached to the case CA via a ring-shaped fixing portion 22e and cannot move. From the number and arrangement of the armatures 22a and permanent magnets 21a as described above, when the center of one armature 22a coincides with the center of the permanent magnet 21a in the circumferential direction, every two armatures 22a are arranged with respect to the armature 22a. The center of each armature 22a and the center of every other permanent magnet 21a with respect to the permanent magnet 21a coincide with the circumferential direction.

さらに、電機子22aは、1ST・PDU41を介してバッテリ43(蓄電装置)とECU2に電気的に接続されており、この1ST・PDU41は、インバータなどの電気回路で構成されている。また、電機子22aは、このバッテリ43から電力が供給されたとき、または、後述するように発電したときに、鉄芯22bの左右の端部に、互いに異なる極性の磁極がそれぞれ発生するように構成されている。また、これらの磁極の発生に伴って、A1ロータ21の左側(第1磁極側)の部分との間および右側(第2磁極側)の部分との間に、第1および第2の回転磁界が周方向に回転するようにそれぞれ発生する。以下、鉄芯22bの左右の端部に発生する磁極をそれぞれ、「第1電機子磁極」および「第2電機子磁極」という。また、これらの第1および第2の電機子磁極の数はそれぞれ、永久磁石21aの磁極の数と同じ、すなわち2nである。   Further, the armature 22a is electrically connected to the battery 43 (power storage device) and the ECU 2 via the 1ST / PDU 41, and the 1ST / PDU 41 is configured by an electric circuit such as an inverter. In addition, when the armature 22a is supplied with power from the battery 43 or generates power as described later, magnetic poles having different polarities are generated at the left and right ends of the iron core 22b. It is configured. As these magnetic poles are generated, the first and second rotating magnetic fields are formed between the left side (first magnetic pole side) portion and the right side (second magnetic pole side) portion of the A1 rotor 21. Are generated to rotate in the circumferential direction. Hereinafter, the magnetic poles generated at the left and right ends of the iron core 22b are referred to as “first armature magnetic pole” and “second armature magnetic pole”, respectively. The number of the first and second armature magnetic poles is the same as the number of magnetic poles of the permanent magnet 21a, that is, 2n.

A2ロータ23は、複数の第1コア23aおよび第2コア23bを有している。第1および第2のコア23a,23bはそれぞれ、周方向に等間隔で並んでおり、両者23a,23bの数はいずれも、永久磁石21aと同じ、すなわち2nに設定されている。各第1コア23aは、軟磁性体、例えば複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石21aのほぼ半分の長さで延びている。各第2コア23bは、第1コア23aと同様、複数の鋼板を積層したもので、軸線方向に直交する断面がほぼ扇形状になっており、軸線方向に永久磁石21aのほぼ半分の長さで延びている。   The A2 rotor 23 has a plurality of first cores 23a and second cores 23b. The first and second cores 23a and 23b are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the number of both the cores 23a and 23b is the same as that of the permanent magnet 21a, that is, 2n. Each of the first cores 23a is a soft magnetic material, for example, a laminate of a plurality of steel plates, and has a substantially fan-shaped cross section orthogonal to the axial direction, and extends in the axial direction with a length approximately half that of the permanent magnet 21a. ing. Each of the second cores 23b is formed by laminating a plurality of steel plates, like the first core 23a, and has a substantially fan-shaped cross section perpendicular to the axial direction, and is approximately half the length of the permanent magnet 21a in the axial direction. It extends in.

また、軸線方向において、第1コア23aは、A1ロータ21の左側(第1磁極側)の部分と第1ステータ22の左側(第1電機子磁極側)の部分との間に配置され、第2コア23bは、A1ロータ21の右側(第2磁極側)の部分と第1ステータ22の右側(第2電機子磁極側)の部分との間に配置されている。さらに、第2コア23bは、第1コア23aに対して周方向に互い違いに並んでおり、その中心が、第1コア23aの中心に対して、前述した所定角度θの1/2、ずれている(図4参照)。   In the axial direction, the first core 23a is disposed between the left side (first magnetic pole side) portion of the A1 rotor 21 and the left side (first armature magnetic pole side) portion of the first stator 22; The two cores 23b are disposed between the right side (second magnetic pole side) portion of the A1 rotor 21 and the right side (second armature magnetic pole side) portion of the first stator 22. Further, the second cores 23b are alternately arranged in the circumferential direction with respect to the first cores 23a, and the centers thereof are shifted from the center of the first cores 23a by 1/2 of the predetermined angle θ described above. (See FIG. 4).

また、第1および第2のコア23a,23bはそれぞれ、フランジ23dの外端部に、軸線方向に若干延びる棒状の連結部23cを介して取り付けられている。フランジ23dは、第1主軸4に一体に同心状に設けられている。この構成により、第1および第2のコア23a,23bすなわちA2ロータ23は、第1主軸4と一体に回転自在になっており、第1主軸4を介してクランク軸3aに連結されている。   Each of the first and second cores 23a and 23b is attached to the outer end portion of the flange 23d via a rod-like connecting portion 23c that extends slightly in the axial direction. The flange 23d is integrally and concentrically provided on the first main shaft 4. With this configuration, the first and second cores 23 a and 23 b, that is, the A2 rotor 23, are rotatable integrally with the first main shaft 4 and are connected to the crankshaft 3 a via the first main shaft 4.

以上の構成の第1発電電動機20では、図4に示すように、第1および第2の回転磁界の発生中、各第1電機子磁極の極性が、それに対向する(最も近い)各第1磁極の極性と異なるときには、各第2電機子磁極の極性は、それに対向する(最も近い)各第2磁極の極性と同じになる。また、各第1磁極と各第1電機子磁極の間に、各第1コア23aが位置しているときには、各第2コア23bが、周方向に隣り合う各2組の第2電機子磁極および第2磁極の間に位置する。さらに、図示しないが、第1および第2の回転磁界の発生中、各第2電機子磁極の極性が、それに対向する(最も近い)各第2磁極の極性と異なるときには、各第1電機子磁極の極性は、それに対向する(最も近い)各第1磁極の極性と同じになる。また、各第2磁極と各第2電機子磁極の間に、各第2コア23bが位置しているときには、各第1コア23aが、周方向に隣り合う各2組の第1電機子磁極および第1磁極の間に位置する。   In the first generator motor 20 configured as described above, as shown in FIG. 4, during the generation of the first and second rotating magnetic fields, the polarity of each first armature magnetic pole is opposed to (closest to) each first armature magnetic pole. When the polarity is different from the polarity of the magnetic pole, the polarity of each second armature magnetic pole is the same as the polarity of each second magnetic pole facing (closest). Further, when each first core 23a is positioned between each first magnetic pole and each first armature magnetic pole, each second core 23b has two sets of second armature magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction. And the second magnetic pole. Further, although not shown, when the first and second rotating magnetic fields are generated, when the polarity of each second armature magnetic pole is different from the polarity of each second magnetic pole facing (closest), each first armature The polarity of the magnetic pole is the same as the polarity of each first magnetic pole facing (closest). Further, when each second core 23b is positioned between each second magnetic pole and each second armature magnetic pole, each first core 23a has two sets of first armature magnetic poles adjacent in the circumferential direction. And located between the first magnetic poles.

また、第1発電電動機20は、A1およびA2のロータ21,23で回転動力を入出力するとともに、第1ステータ22で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。以下、この点に関し、第1発電電動機20の動作に基づいて説明する。上述した図4では、展開図として示したために、電機子22aおよび固定部22eが2つに分かれているように示されているものの、これらは実際には1つのものであるので、図4の構成を、それと等価のものとして図5のように示すことができる。このため、以下、発電電動機20の動作を、永久磁石21a、電機子22a、第1および第2のコア23a,23bが、図5に示すように配置されているものとして説明する。   Further, the first generator motor 20 can be regarded as a planetary gear device that inputs and outputs rotational power by the A1 and A2 rotors 21 and 23 and inputs and outputs electric power by the first stator 22. Hereinafter, this point will be described based on the operation of the first generator motor 20. In FIG. 4 described above, the armature 22a and the fixing portion 22e are shown as being divided into two parts because they are shown as development views. However, since these are actually one, FIG. The configuration can be shown as equivalent to that in FIG. Therefore, hereinafter, the operation of the generator motor 20 will be described on the assumption that the permanent magnet 21a, the armature 22a, and the first and second cores 23a and 23b are arranged as shown in FIG.

また、この動作説明を、説明の便宜上、第1および第2の回転磁界の動きを、それと等価の、永久磁石21aと同数の2n個の仮想の永久磁石(以下「仮想磁石」という)VMの物理的な動きに置き換えて説明するものとする。また、仮想磁石VMの左側(第1磁極側)および右側(第2磁極側)の磁極をそれぞれ、第1および第2の電機子磁極として、A1ロータ21の左側(第1磁極側)の部分との間および右側(第2磁極側)の部分との間にそれぞれ発生する回転磁界を、第1および第2の回転磁界として、説明するものとする。さらに、以下、永久磁石21aの左側の部分および右側の部分を、第1磁石部および第2磁石部という。   Further, for the sake of convenience of explanation, this operation will be described with respect to the movement of the first and second rotating magnetic fields, and the equivalent number of 2n virtual permanent magnets (hereinafter referred to as “virtual magnets”) VM equivalent to the permanent magnets 21a. It will be described in terms of physical movement. Further, the left side (first magnetic pole side) portion of the A1 rotor 21 is defined by using the left (first magnetic pole side) and right (second magnetic pole side) magnetic poles of the virtual magnet VM as first and second armature magnetic poles, respectively. Rotating magnetic fields generated between the magnetic field and the right side (second magnetic pole side) are respectively described as first and second rotating magnetic fields. Further, the left part and the right part of the permanent magnet 21a are hereinafter referred to as a first magnet part and a second magnet part.

まず、第1発電電動機20の動作として、A1ロータ21を回転不能にした状態で、第1ステータ22への電力供給により第1および第2の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。   First, as an operation of the first generator motor 20, an operation in the case where the first and second rotating magnetic fields are generated by supplying power to the first stator 22 in a state where the A1 rotor 21 cannot be rotated will be described.

図6(a)に示すように、各第1コア23aが各第1磁石部に対向するとともに、各第2コア23bが隣り合う各2つの第2磁石部の間に位置した状態から、第1および第2の回転磁界を、同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第1電機子磁極の極性を、それに対向する各第1磁極の極性と異ならせるとともに、各第2電機子磁極の極性をそれに対向する各第2磁極の極性と同じにする。   As shown in FIG. 6A, each first core 23a is opposed to each first magnet part, and each second core 23b is positioned between each two adjacent second magnet parts. The first and second rotating magnetic fields are generated so as to rotate downward in the figure. At the start of the occurrence, the polarity of each first armature magnetic pole is made different from the polarity of each first magnetic pole opposed thereto, and the polarity of each second armature magnetic pole is changed to the polarity of each second magnetic pole opposed thereto. Same as.

第1コア23aは、前述したように配置されているので、第1磁極および第1電機子磁極によって磁化されるとともに、第1磁極、第1コア23aおよび第1電機子磁極の間に、磁力線(以下「第1磁力線」という)G1が発生する。同様に、第2コア23bは、前述したように配置されているので、第2電機子磁極および第2磁極によって磁化されるとともに、第2電機子磁極、第2コア23bおよび第2磁極の間に、磁力線(以下「第2磁力線」という)G2が発生する。   Since the first core 23a is arranged as described above, the first core 23a is magnetized by the first magnetic pole and the first armature magnetic pole, and between the first magnetic pole, the first core 23a and the first armature magnetic pole, G1 (hereinafter referred to as “first magnetic field line”) is generated. Similarly, since the second core 23b is arranged as described above, it is magnetized by the second armature magnetic pole and the second magnetic pole, and between the second armature magnetic pole, the second core 23b and the second magnetic pole. In addition, magnetic field lines (hereinafter referred to as “second magnetic field lines”) G2 are generated.

図6(a)に示す状態では、第1磁力線G1は、第1磁極、第1コア23aおよび第1電機子磁極を結ぶように発生し、第2磁力線G2は、周方向に隣り合う各2つの第2電機子磁極と両者の間に位置する第2コア23bを結ぶように、また、周方向に隣り合う各2つの第2磁極と両者の間に位置する第2コア23bを結ぶように発生する。その結果、この状態では、図8(a)に示すような磁気回路が構成される。この状態では、第1磁力線G1が直線状であることにより、第1コア23aには、周方向に回転させるような磁力は作用しない。また、周方向に隣り合う各2つの第2電機子磁極と第2コア23bの間の2つの第2磁力線G2の曲がり度合いおよび総磁束量が互いに等しく、同様に、周方向に隣り合う各2つの第2磁極と第2コア23bの間の2つの第2磁力線G2の曲がり度合いおよび総磁束量も、互いに等しく、バランスしている。このため、第2コア23bにも、周方向に回転させるような磁力は作用しない。   In the state shown in FIG. 6A, the first magnetic field lines G1 are generated so as to connect the first magnetic pole, the first core 23a, and the first armature magnetic poles, and the second magnetic field lines G2 are adjacent to each other in the circumferential direction. So as to connect two second armature magnetic poles and the second core 23b positioned between the two second armature magnetic poles, and to connect the second core 23b positioned between the two second magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction. appear. As a result, in this state, a magnetic circuit as shown in FIG. In this state, since the first magnetic lines of force G1 are linear, no magnetic force that rotates in the circumferential direction acts on the first core 23a. In addition, the bending degree and the total magnetic flux amount of the two second magnetic field lines G2 between each of the two second armature magnetic poles adjacent to each other in the circumferential direction and the second core 23b are equal to each other. The degree of bending and the total amount of magnetic flux of the two second magnetic lines of force G2 between the two second magnetic poles and the second core 23b are also equal and balanced. For this reason, the magnetic force which rotates in the circumferential direction does not act also on the 2nd core 23b.

そして、仮想磁石VMが図6(a)に示す位置から図6(b)に示す位置に回転すると、第2電機子磁極、第2コア23bおよび第2磁極を結ぶような第2磁力線G2が発生するとともに、第1コア23aと第1電機子磁極の間の第1磁力線G1が、曲がった状態になる。また、これに伴い、第1および第2の磁力線G1,G2によって、図8(b)に示すような磁気回路が構成される。   When the virtual magnet VM is rotated from the position shown in FIG. 6A to the position shown in FIG. 6B, a second magnetic field line G2 connecting the second armature magnetic pole, the second core 23b, and the second magnetic pole is generated. As it occurs, the first magnetic field line G1 between the first core 23a and the first armature magnetic pole is bent. Accordingly, a magnetic circuit as shown in FIG. 8B is configured by the first and second magnetic lines of force G1, G2.

この状態では、第1磁力線G1の曲がり度合いは小さいものの、その総磁束量が多いため、比較的強い磁力が第1コア23aに作用する。これにより、第1コア23aは、仮想磁石VMの回転方向、すなわち第1および第2の回転磁界の回転方向(以下、「磁界回転方向」という)に、比較的大きな駆動力で駆動され、その結果、A2ロータ23が磁界回転方向に回転する。また、第2磁力線G2の曲がり度合いは大きいものの、その総磁束量が少ないため、比較的弱い磁力が第2コア23bに作用し、それにより、第2コア23bは、磁界回転方向に比較的小さな駆動力で駆動され、その結果、A2ロータ23が磁界回転方向に回転する。   In this state, although the degree of bending of the first magnetic field lines G1 is small, the total magnetic flux amount is large, so that a relatively strong magnetic force acts on the first core 23a. Thereby, the first core 23a is driven with a relatively large driving force in the rotation direction of the virtual magnet VM, that is, the rotation direction of the first and second rotating magnetic fields (hereinafter referred to as “magnetic field rotating direction”). As a result, the A2 rotor 23 rotates in the magnetic field rotation direction. Further, although the degree of bending of the second magnetic lines of force G2 is large, the total magnetic flux amount is small, so that a relatively weak magnetic force acts on the second core 23b, whereby the second core 23b is relatively small in the magnetic field rotation direction. Driven by the driving force, as a result, the A2 rotor 23 rotates in the magnetic field rotation direction.

次いで、仮想磁石VMが、図6(b)に示す位置から、図6(c),(d)および図7(a),(b)に示す位置に順に回転すると、第1および第2のコア23a,23bはそれぞれ、第1および第2の磁力線G1,G2による磁力によって磁界回転方向に駆動され、その結果、A2ロータ23が磁界回転方向に回転する。その間、第1コア23aに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合いが大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって、徐々に弱くなり、第1コア23aを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に小さくなる。また、第2コア23bに作用する磁力は、第2磁力線G2の曲がり度合いが小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって、徐々に強くなり、第2コア23bを磁界回転方向に駆動する駆動力が、徐々に大きくなる。   Next, when the virtual magnet VM is sequentially rotated from the position shown in FIG. 6B to the positions shown in FIGS. 6C, 6D and 7A, 7B, the first and second The cores 23a and 23b are driven in the direction of magnetic field rotation by the magnetic force generated by the first and second magnetic lines of force G1 and G2, respectively. As a result, the A2 rotor 23 rotates in the direction of magnetic field rotation. Meanwhile, the magnetic force acting on the first core 23a is gradually weakened by decreasing the total magnetic flux amount, although the bending degree of the first magnetic field line G1 is increased, and drives the first core 23a in the magnetic field rotation direction. The driving force gradually decreases. In addition, the magnetic force acting on the second core 23b is gradually increased as the total magnetic flux amount is increased, although the degree of bending of the second magnetic field line G2 is decreased, and the second core 23b is driven in the magnetic field rotation direction. The driving force gradually increases.

そして、仮想磁石VMが図7(b)に示す位置から図7(c)に示す位置に回転する間、第2磁力線G2が曲がった状態になるとともに、その総磁束量が最多に近い状態になり、その結果、最強の磁力が第2コア23bに作用し、第2コア23bに作用する駆動力が最大になる。その後、図7(c)に示すように、仮想磁石VMが第1および第2の磁石部に対向する位置に移動すると、互いに対向する第1電機子磁極および第1磁極が互いに同一極性になり、第1コア23aが、周方向に隣り合う2組の同一極性の第1電機子磁極および第1磁極の間に位置するようになる。この状態では、第1磁力線G1の曲がり度合いが大きいものの、その総磁束量が少ないことによって、第1コア23aには、磁界回転方向に回転させるような磁力が作用しない。また、互いに対向する第2電機子磁極および第2磁極が互いに異なる極性になる。   Then, while the virtual magnet VM is rotated from the position shown in FIG. 7B to the position shown in FIG. 7C, the second magnetic field line G2 is bent and the total magnetic flux amount is close to the maximum. As a result, the strongest magnetic force acts on the second core 23b, and the driving force acting on the second core 23b is maximized. Thereafter, as shown in FIG. 7C, when the virtual magnet VM moves to a position facing the first and second magnet portions, the first armature magnetic pole and the first magnetic pole facing each other have the same polarity. The first core 23a is positioned between two sets of first armature magnetic poles and first magnetic poles having the same polarity adjacent in the circumferential direction. In this state, although the degree of bending of the first magnetic field lines G1 is large, a magnetic force that rotates in the magnetic field rotation direction does not act on the first core 23a due to the small total magnetic flux amount. Further, the second armature magnetic pole and the second magnetic pole facing each other have different polarities.

この状態から、仮想磁石VMがさらに回転すると、第1および第2の磁力線G1,G2による磁力によって、第1および第2のコア23a,23bが磁界回転方向に駆動され、A2ロータ23が磁界回転方向に回転する。その際、仮想磁石VMが図6(a)に示す位置まで回転する間、以上とは逆に、第1コア23aに作用する磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合が小さくなるものの、その総磁束量が多くなることによって強くなり、第1コア23aに作用する駆動力が大きくなる。逆に、第2コア23bに作用する磁力は、第2磁力線G2の曲がり度合が大きくなるものの、その総磁束量が少なくなることによって弱くなり、第2コア23bに作用する駆動力が小さくなる。   When the virtual magnet VM further rotates from this state, the first and second cores 23a and 23b are driven in the magnetic field rotation direction by the magnetic force generated by the first and second magnetic lines G1 and G2, and the A2 rotor 23 rotates the magnetic field. Rotate in the direction. At that time, while the virtual magnet VM rotates to the position shown in FIG. 6A, the magnetic force acting on the first core 23a is contrary to the above, although the degree of bending of the first magnetic field line G1 is small. The driving force acting on the first core 23a increases as the amount of magnetic flux increases. On the contrary, the magnetic force acting on the second core 23b is weakened by decreasing the total magnetic flux amount, although the bending degree of the second magnetic field line G2 is increased, and the driving force acting on the second core 23b is reduced.

以上のように、仮想磁石VMの回転、すなわち第1および第2の回転磁界の回転に伴い、第1および第2のコア23a,23bにそれぞれ作用する駆動力が、交互に大きくなったり、小さくなったりする状態を繰り返しながら、A2ロータ23が磁界回転方向に回転する。この場合、第1および第2のコア23a,23bを介して伝達されるトルクをT23a,T23bとすると、A2ロータ23に伝達されるトルク(以下「A2ロータ伝達トルク」という)TRA2と、これら2つのトルクT23a,T23bとの関係は、概ね図9に示すものになる。同図に示すように、2つのトルクT23a,T23bは、同じ周期でほぼ正弦波状に変化するとともに、位相が半周期分、互いにずれている。また、A2ロータ23には第1および第2のコア23a,23bが連結されているため、A2ロータ伝達トルクTRA2は、上記のように変化する2つのトルクT23a,T23bを足し合わせたものとなり、ほぼ一定になる。   As described above, with the rotation of the virtual magnet VM, that is, the rotation of the first and second rotating magnetic fields, the driving forces acting on the first and second cores 23a and 23b are alternately increased or decreased. The A2 rotor 23 rotates in the magnetic field rotation direction while repeating the state of becoming. In this case, assuming that torques transmitted through the first and second cores 23a and 23b are T23a and T23b, torque transmitted to the A2 rotor 23 (hereinafter referred to as “A2 rotor transmission torque”) TRA2 and these 2 The relationship between the two torques T23a and T23b is substantially as shown in FIG. As shown in the figure, the two torques T23a and T23b change in a substantially sine wave shape with the same cycle, and the phases are shifted from each other by a half cycle. Further, since the first and second cores 23a and 23b are connected to the A2 rotor 23, the A2 rotor transmission torque TRA2 is the sum of the two torques T23a and T23b that change as described above. It becomes almost constant.

また、第1および第2の磁力線G1,G2による磁力の作用によって、第1コア23aが、第1磁力線G1で結ばれた第1磁極と第1電機子磁極の中間に位置し、かつ、第2コア23bが、第2磁力線G2で結ばれた第2磁極と第2電機子磁極の中間に位置した状態を保ちながら、A2ロータ23が回転する。このため、第1および第2の回転磁界の回転速度(以下「第1磁界回転速度」という)VMF1と、A1ロータ21の回転速度(以下「A1ロータ回転速度」という)VRA1と、A2ロータ23の回転速度(以下「A2ロータ回転速度」という)VRA2との間には一般に、次式(1)が成立する。
VRA2=(VMF1+VRA1)/2 ……(1)
また、この式(1)を変形すると、次式(1’)が得られる。
VMF1−VRA2=VRA2−VRA1 ……(1’)
これらの式(1)および(1’)から明らかなように、A2ロータ回転速度VRA2は、第1磁界回転速度VMF1とA1ロータ回転速度VRA1との平均速度に等しく、換言すれば、第1磁界回転速度VMF1とA2ロータ回転速度VRA2との差は、A2ロータ回転速度VRA2とA1ロータ回転速度VRA1との差に等しい。
The first core 23a is positioned between the first magnetic pole connected by the first magnetic field line G1 and the first armature magnetic pole by the action of the magnetic force by the first and second magnetic field lines G1, G2, and the first The A2 rotor 23 rotates while maintaining the state where the two cores 23b are positioned between the second magnetic pole and the second armature magnetic pole connected by the second magnetic field line G2. For this reason, the rotational speed of the first and second rotating magnetic fields (hereinafter referred to as “first magnetic field rotational speed”) VMF1, the rotational speed of the A1 rotor 21 (hereinafter referred to as “A1 rotor rotational speed”) VRA1, and the A2 rotor 23 In general, the following equation (1) is established between VRA2 and the rotation speed (hereinafter referred to as “A2 rotor rotation speed”).
VRA2 = (VMF1 + VRA1) / 2 (1)
Further, when the equation (1) is modified, the following equation (1 ′) is obtained.
VMF1-VRA2 = VRA2-VRA1 (1 ')
As is clear from these equations (1) and (1 ′), the A2 rotor rotational speed VRA2 is equal to the average speed of the first magnetic field rotational speed VMF1 and the A1 rotor rotational speed VRA1, in other words, the first magnetic field The difference between the rotational speed VMF1 and the A2 rotor rotational speed VRA2 is equal to the difference between the A2 rotor rotational speed VRA2 and the A1 rotor rotational speed VRA1.

したがって、上述したA1ロータ回転速度VRA1が値0のときには、VRA2=VMF1/2が成立し、このときの第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の関係は、例えば図10(a)のように示される。   Therefore, when the above-described A1 rotor rotational speed VRA1 is 0, VRA2 = VMF1 / 2 is established, and the relationship between the first magnetic field rotational speeds VMF1, A1 and A2 rotor rotational speeds VRA1, VRA2 is, for example, It is shown as 10 (a).

また、この場合、A2ロータ回転速度VRA2が、第1磁界回転速度VMF1の1/2に減速されるので、A2ロータ伝達トルクTRA2は、第1ステータ22への供給電力および第1磁界回転速度VMF1と等価のトルクを第1駆動用等価トルクTSE1とすると、この第1駆動用等価トルクTSE1の2倍になる。すなわち、次式(2)が成立する。
TRA2=TSE1×2 ……(2)
以上のように、A1ロータ21を回転不能にした状態で第1ステータ22に電力を供給した場合には、この電力はすべて、A2ロータ23に動力として伝達される。
In this case, the A2 rotor rotational speed VRA2 is decelerated to ½ of the first magnetic field rotational speed VMF1, so the A2 rotor transmission torque TRA2 is supplied to the first stator 22 and the first magnetic field rotational speed VMF1. Is equivalent to the first driving equivalent torque TSE1, it is twice the first driving equivalent torque TSE1. That is, the following expression (2) is established.
TRA2 = TSE1 × 2 (2)
As described above, when electric power is supplied to the first stator 22 with the A1 rotor 21 being non-rotatable, all of this electric power is transmitted to the A2 rotor 23 as power.

次に、A2ロータ23を回転不能にした状態で、第1ステータ22への電力供給により第1および第2の回転磁界を発生させた場合の動作について説明する。   Next, an operation when the first and second rotating magnetic fields are generated by supplying power to the first stator 22 in a state where the A2 rotor 23 cannot be rotated will be described.

この場合にも、図11(a)に示すように、各第1コア23aが各第1磁石部に対向するとともに、各第2コア23bが隣り合う各2つの第2磁石部の間に位置した状態から、第1および第2の回転磁界を同図の下方に回転させるように発生させる。その発生の開始時においては、各第1電機子磁極の極性を、それに対向する各第1磁極の極性と異ならせるとともに、各第2電機子磁極の極性をそれに対向する各第2磁極の極性と同じにする。この状態では、前述した図8(a)に示すような磁気回路が構成される。   Also in this case, as shown in FIG. 11 (a), each first core 23a is opposed to each first magnet portion, and each second core 23b is positioned between each two adjacent second magnet portions. In this state, the first and second rotating magnetic fields are generated to rotate downward in the figure. At the start of the occurrence, the polarity of each first armature magnetic pole is made different from the polarity of each first magnetic pole opposed thereto, and the polarity of each second armature magnetic pole is changed to the polarity of each second magnetic pole opposed thereto. Same as. In this state, the magnetic circuit as shown in FIG.

そして、仮想磁石VMが、図11(a)に示す位置から図11(b)に示す位置に回転すると、第1コア23aと第1電機子磁極の間の第1磁力線G1が曲がった状態になるのに伴い、第2電機子磁極が第2コア23bに近づくことによって、第2電機子磁極、第2コア23bおよび第2磁極を結ぶような第2磁力線G2が発生する。その結果、前述した図8(b)に示すような磁気回路が構成される。   When the virtual magnet VM is rotated from the position shown in FIG. 11A to the position shown in FIG. 11B, the first magnetic field line G1 between the first core 23a and the first armature magnetic pole is bent. Accordingly, when the second armature magnetic pole approaches the second core 23b, a second magnetic field line G2 that connects the second armature magnetic pole, the second core 23b, and the second magnetic pole is generated. As a result, the magnetic circuit as shown in FIG.

この状態では、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1の総磁束量は多いものの、この第1磁力線G1がまっすぐであるため、第1コア23aに対して第1磁石部を回転させるような磁力が発生しない。また、第2磁極およびこれと異なる極性の第2電機子磁極の間の距離が比較的長いことにより、第2コア23bと第2磁極の間の第2磁力線G2の総磁束量は比較的少ないものの、その曲がり度合いが大きいことによって、第2磁石部に、これを第2コア23bに近づけるような磁力が作用する。これにより、永久磁石21aは、仮想磁石VMの回転方向、すなわち磁界回転方向と逆方向(図11の上方)に駆動され、図11(c)に示す位置に向かって回転する。これに伴い、A1ロータ21が磁界回転方向と逆方向に回転する。   In this state, although the total magnetic flux amount of the first magnetic field line G1 between the first magnetic pole and the first core 23a is large, the first magnetic field line G1 is straight. Therefore, the first magnet part is attached to the first core 23a. There is no magnetic force to rotate. Further, since the distance between the second magnetic pole and the second armature magnetic pole having a different polarity is relatively long, the total magnetic flux amount of the second magnetic field line G2 between the second core 23b and the second magnetic pole is relatively small. However, when the degree of bending is large, a magnetic force is applied to the second magnet portion so as to bring it closer to the second core 23b. Accordingly, the permanent magnet 21a is driven in the direction of rotation of the virtual magnet VM, that is, the direction opposite to the magnetic field rotation direction (upward in FIG. 11), and rotates toward the position shown in FIG. Along with this, the A1 rotor 21 rotates in the direction opposite to the magnetic field rotation direction.

そして、永久磁石21aが図11(b)に示す位置から図11(c)に示す位置に向かって回転する間、仮想磁石VMは、図11(d)に示す位置に向かって回転する。以上のように、第2磁石部が第2コア23bに近づくことにより、第2コア23bと第2磁極の間の第2磁力線G2の曲がり度合いは小さくなるものの、仮想磁石VMが第2コア23bにさらに近づくのに伴い、第2磁力線G2の総磁束量は多くなる。その結果、この場合にも、第2磁石部に、これを第2コア23b側に近づけるような磁力が作用し、それにより、永久磁石21aが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。   Then, while the permanent magnet 21a rotates from the position shown in FIG. 11B toward the position shown in FIG. 11C, the virtual magnet VM rotates toward the position shown in FIG. As described above, when the second magnet portion approaches the second core 23b, the degree of bending of the second magnetic line of force G2 between the second core 23b and the second magnetic pole is reduced, but the virtual magnet VM becomes the second core 23b. As the value further approaches, the total magnetic flux amount of the second magnetic field lines G2 increases. As a result, in this case as well, a magnetic force is applied to the second magnet portion so as to bring it closer to the second core 23b, thereby driving the permanent magnet 21a in the direction opposite to the magnetic field rotation direction.

また、永久磁石21aが磁界回転方向と逆方向に回転するのに伴い、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1が曲がることによって、第1磁石部に、これを第1コア23aに近づけるような磁力が作用する。しかし、この状態では、第1磁力線G1による磁力は、第1磁力線G1の曲がり度合いが第2磁力線G2よりも小さいことによって、上述した第2磁力線G2による磁力よりも弱い。その結果、両磁力の差分に相当する磁力によって、永久磁石21aが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。   Further, as the permanent magnet 21a rotates in the direction opposite to the magnetic field rotation direction, the first magnetic field line G1 between the first magnetic pole and the first core 23a is bent, so that the first magnet portion is turned into the first core. A magnetic force acting close to 23a acts. However, in this state, the magnetic force generated by the first magnetic field line G1 is weaker than the magnetic force generated by the second magnetic field line G2 because the degree of bending of the first magnetic field line G1 is smaller than that of the second magnetic field line G2. As a result, the permanent magnet 21a is driven in the direction opposite to the magnetic field rotation direction by the magnetic force corresponding to the difference between the two magnetic forces.

そして、図11(d)に示すように、第1磁極と第1コア23aの間の距離と、第2コア23bと第2磁極の間の距離が互いにほぼ等しくなったときには、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1の総磁束量および曲がり度合いが、第2コア23bと第2磁極の間の第2磁力線G2の総磁束量および曲がり度合いとそれぞれほぼ等しくなる。その結果、これらの第1および第2の磁力線G1,G2による磁力が互いにほぼ釣り合うことによって、永久磁石21aが一時的に駆動されない状態になる。   As shown in FIG. 11D, when the distance between the first magnetic pole and the first core 23a and the distance between the second core 23b and the second magnetic pole are substantially equal to each other, The total magnetic flux amount and the degree of bending of the first magnetic field lines G1 between the first cores 23a are substantially equal to the total magnetic flux amount and the degree of bending of the second magnetic field lines G2 between the second core 23b and the second magnetic pole, respectively. As a result, the magnetic forces generated by the first and second magnetic force lines G1 and G2 are substantially balanced with each other, so that the permanent magnet 21a is not temporarily driven.

この状態から、仮想磁石VMが図12(a)に示す位置まで回転すると、第1磁力線G1の発生状態が変化し、図12(b)に示すような磁気回路が構成される。それにより、第1磁力線G1による磁力が、第1磁石部を第1コア23aに近づけるようにほとんど作用しなくなるので、永久磁石21aは、第2磁力線G2による磁力によって、図12(c)に示す位置まで、磁界回転方向と逆方向に駆動される。   From this state, when the virtual magnet VM rotates to the position shown in FIG. 12A, the state of generation of the first magnetic lines of force G1 changes, and a magnetic circuit as shown in FIG. 12B is configured. As a result, the magnetic force due to the first magnetic field line G1 hardly acts so as to bring the first magnet part closer to the first core 23a, so that the permanent magnet 21a is shown in FIG. 12C by the magnetic force due to the second magnetic field line G2. Driven to the position in the opposite direction of the magnetic field rotation direction.

そして、図12(c)に示す位置から、仮想磁石VMが若干、回転すると、以上とは逆に、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1による磁力が、第1磁石部に、これを第1コア23aに近づけるように作用し、それにより、永久磁石21aが、磁界回転方向と逆方向に駆動され、A1ロータ21が磁界回転方向と逆方向に回転する。そして、仮想磁石VMがさらに回転すると、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1による磁力と第2コア23bと第2磁極の間の第2磁力線G2による磁力との差分に相当する磁力によって、永久磁石21aが、磁界回転方向と逆方向に駆動される。その後、第2磁力線G2による磁力が、第2磁石部を第2コア23bに近づけるようにほとんど作用しなくなると、第1磁力線G1による磁力によって、永久磁石21aが磁界回転方向と逆方向に駆動される。   Then, when the virtual magnet VM is slightly rotated from the position shown in FIG. 12 (c), on the contrary, the magnetic force generated by the first magnetic field line G1 between the first magnetic pole and the first core 23a is changed to the first magnet portion. The permanent magnet 21a is driven in the direction opposite to the magnetic field rotation direction, and the A1 rotor 21 rotates in the direction opposite to the magnetic field rotation direction. When the virtual magnet VM further rotates, it corresponds to the difference between the magnetic force due to the first magnetic field line G1 between the first magnetic pole and the first core 23a and the magnetic force due to the second magnetic field line G2 between the second core 23b and the second magnetic pole. The permanent magnet 21a is driven in the direction opposite to the magnetic field rotation direction by the magnetic force. Thereafter, when the magnetic force due to the second magnetic field line G2 hardly acts to bring the second magnet part closer to the second core 23b, the permanent magnet 21a is driven in the direction opposite to the magnetic field rotation direction by the magnetic force due to the first magnetic field line G1. The

以上のように、第1および第2の回転磁界の回転に伴い、第1磁極と第1コア23aの間の第1磁力線G1による磁力と、第2コア23bと第2磁極の間の第2磁力線G2による磁力と、これらの磁力の差分に相当する磁力とが、永久磁石21aに、すなわちA1ロータ21に交互に作用し、それにより、A1ロータ21が磁界回転方向と逆方向に回転する。また、そのように磁力すなわち駆動力がA1ロータ21に交互に作用することによって、A1ロータ21に伝達されるトルク(以下「A1ロータ伝達トルク」という)TRA1は、ほぼ一定になる。   As described above, with the rotation of the first and second rotating magnetic fields, the magnetic force due to the first magnetic field line G1 between the first magnetic pole and the first core 23a, and the second between the second core 23b and the second magnetic pole. The magnetic force due to the magnetic field line G2 and the magnetic force corresponding to the difference between these magnetic forces act alternately on the permanent magnet 21a, that is, on the A1 rotor 21, whereby the A1 rotor 21 rotates in the direction opposite to the magnetic field rotation direction. Further, when the magnetic force, that is, the driving force acts alternately on the A1 rotor 21 as described above, the torque (hereinafter referred to as “A1 rotor transmission torque”) TRA1 transmitted to the A1 rotor 21 becomes substantially constant.

また、このときの第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の関係は、式(1)において、VRA2=0とすることにより、VRA1=−VMF1で表され、例えば図10(b)のように示される。このように、A1ロータ21は、第1および第2の回転磁界と同じ速度で逆方向に回転する。さらに、この場合、A1ロータ伝達トルクTRA1は、第1駆動用等価トルクTSE1と等しくなり、次式(3)が成立する。
TRA1=TSE1 ……(3)
Further, the relationship between the rotor rotation speeds VRA1 and VRA2 of the first magnetic field rotation speeds VMF1, A1 and A2 at this time is expressed as VRA1 = −VMF1 by setting VRA2 = 0 in the equation (1), for example, FIG. It is shown as 10 (b). Thus, the A1 rotor 21 rotates in the reverse direction at the same speed as the first and second rotating magnetic fields. Further, in this case, the A1 rotor transmission torque TRA1 is equal to the first driving equivalent torque TSE1, and the following expression (3) is established.
TRA1 = TSE1 (3)

また、第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2がいずれも値0でない場合、例えば、A1および/またはA2のロータ21,23を動力の入力により回転させた状態で、第1および第2の回転磁界を発生させた場合には、第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の間に、前述した一般式(1)がそのまま成立し、三者間の速度関係は、例えば図10(c)のように示される。   Further, when the rotor rotation speeds VRA1 and VRA2 of the first magnetic field rotation speeds VMF1, A1 and A2 are not 0, for example, in the state where the rotors 21 and 23 of A1 and / or A2 are rotated by power input, When the first and second rotating magnetic fields are generated, the above-described general formula (1) is established as it is between the first magnetic field rotating speeds VMF1, A1 and A2 rotor rotating speeds VRA1 and VRA2, and three The speed relationship between persons is shown, for example, in FIG.

さらに、A2ロータ23を動力により回転させるとともに、第1磁界回転速度VMF1を値0に制御した場合には、A2ロータ23に入力された動力(エネルギ)は、第1ステータ22には伝達されず、第1および第2の磁力線G1,G2による磁力を介してA1ロータ21にすべて伝達される。同様に、A1ロータ21を動力により回転させるとともに、第1磁界回転速度VMF1を値0に制御した場合には、A1ロータ21に入力された動力(エネルギ)は、第1ステータ22には伝達されず、第1および第2の磁力線G1,G2による磁力を介してA2ロータ23にすべて伝達される。   Further, when the A2 rotor 23 is rotated by power and the first magnetic field rotational speed VMF1 is controlled to a value of 0, the power (energy) input to the A2 rotor 23 is not transmitted to the first stator 22. All are transmitted to the A1 rotor 21 via the magnetic force generated by the first and second magnetic field lines G1 and G2. Similarly, when the A1 rotor 21 is rotated by power and the first magnetic field rotation speed VMF1 is controlled to a value of 0, the power (energy) input to the A1 rotor 21 is transmitted to the first stator 22. Instead, they are all transmitted to the A2 rotor 23 via the magnetic force generated by the first and second magnetic lines G1 and G2.

また、このときの第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の関係は、前記式(1)において、VMF1=0とすることによって、VRA1=VRA2×2で表され、例えば図10(d)のように示される。また、A1およびA2のロータ伝達トルクTRA1,TRA2の間に、次式(4)が成立する。
TRA1=TRA2/2 ……(4)
In addition, the relationship between the rotor rotation speeds VRA1 and VRA2 of the first magnetic field rotation speeds VMF1, A1 and A2 at this time is expressed as VRA1 = VRA2 × 2 by setting VMF1 = 0 in the equation (1). For example, as shown in FIG. Further, the following expression (4) is established between the A1 and A2 rotor transmission torques TRA1 and TRA2.
TRA1 = TRA2 / 2 (4)

さらに、第1発電電動機20では、第1ステータ22への電力供給が行われていない場合でも、電機子22aに対して、A1ロータ21への動力の入力により永久磁石21aが回転したり、A2ロータ23への動力の入力により第1および第2のコア23a,23bが回転したときには、電機子22aにおいて、誘導起電力が発生し、発電が行われる。この発電に伴って、第1および第2の回転磁界が発生した場合にも、前記式(1)が成立する。   Further, in the first generator motor 20, even when power is not supplied to the first stator 22, the permanent magnet 21a is rotated by the input of power to the A1 rotor 21 with respect to the armature 22a, or A2 When the first and second cores 23a and 23b are rotated by the input of power to the rotor 23, an induced electromotive force is generated in the armature 22a to generate power. When the first and second rotating magnetic fields are generated along with this power generation, the above equation (1) is established.

また、第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の間に、前記式(1)および(1’)と図10(a)〜(d)で表されるような関係が常に成立し、このような三者間の速度関係は、遊星歯車装置のリングギヤおよびサンギヤの一方、他方、およびプラネタリギヤを支持するキャリアの回転速度の関係に相当する。さらに、そのような速度関係が、第1ステータ22への電力供給時だけでなく、発電時にも同様に得られることから、第1発電電動機20は、A1およびA2のロータ21,23で回転動力を入出力するとともに、第1ステータ22で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。   Further, the relationship represented by the equations (1) and (1 ′) and FIGS. 10A to 10D between the rotor rotation speeds VRA1 and VRA2 of the first magnetic field rotation speeds VMF1, A1 and A2. The relationship between the three speeds corresponds to the relationship between the rotational speed of the carrier that supports one of the ring gear and the sun gear of the planetary gear unit and the other, and the planetary gear. Furthermore, since such a speed relationship can be obtained not only when power is supplied to the first stator 22 but also when power is generated, the first generator motor 20 is rotated by the rotors 21 and 23 of A1 and A2. And the first stator 22 can be regarded as a planetary gear device that inputs and outputs power.

さらに、A1ロータ21に動力を入力するとともに、第1ステータ22に電力を供給した場合において、A1ロータ21、A2ロータ23、第1および第2の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、第1ステータ22から出力された第1駆動用等価トルクTSE1と、A1ロータ21に入力されたA1ロータ伝達トルクTRA1が、第1および第2の磁力線G1,G2すなわち磁気回路を介して合成され、A2ロータ23にA2ロータ伝達トルクTRA2として伝達される。すなわち、第1駆動用等価トルクTSE1、A1およびA2のロータ伝達トルクTRA1,TRA2の間に、次式(5)が成立する。
TRA2=TSE1+TRA1 ……(5)
Furthermore, when power is input to the A1 rotor 21 and power is supplied to the first stator 22, when the rotation directions of the A1 rotor 21, the A2 rotor 23, the first and second rotating magnetic fields are the same, The first driving equivalent torque TSE1 output from the first stator 22 and the A1 rotor transmission torque TRA1 input to the A1 rotor 21 are combined via the first and second magnetic lines G1, G2, that is, the magnetic circuit, It is transmitted to the A2 rotor 23 as A2 rotor transmission torque TRA2. That is, the following equation (5) is established between the first drive equivalent torques TSE1, A1, and the rotor transmission torques TRA1, TRA2 of A2.
TRA2 = TSE1 + TRA1 (5)

ただし、この場合、前記式(1’)に示すように、第1磁界回転速度VMF1とA2ロータ回転速度VRA2との差、およびA2ロータ回転速度VRA2とA1ロータ回転速度VRA1との差が、互いに等しいため、第1駆動用等価トルクTSE1とA1ロータ伝達トルクTRA1のトルク合成比は、1:1である。したがって、エネルギ(動力・電力)の合成比は、A1ロータ回転速度VRA1と第1磁界回転速度VMF1との比に等しい。   However, in this case, as shown in the equation (1 ′), the difference between the first magnetic field rotational speed VMF1 and the A2 rotor rotational speed VRA2 and the difference between the A2 rotor rotational speed VRA2 and the A1 rotor rotational speed VRA1 are Therefore, the torque synthesis ratio between the first driving equivalent torque TSE1 and the A1 rotor transmission torque TRA1 is 1: 1. Therefore, the combined ratio of energy (power / electric power) is equal to the ratio between the A1 rotor rotational speed VRA1 and the first magnetic field rotational speed VMF1.

また、A2ロータ23に動力を入力するとともに、この動力を用いて第1ステータ22で発電を行った場合において、A1ロータ21、A2ロータ23、第1および第2の回転磁界の回転方向が互いに同じであるときには、第1ステータ22で発電される電力および第1磁界回転速度VMF1と等価のトルクを第1発電用等価トルクTGE1とすると、この第1発電用等価トルクTGE1と、A1およびA2のロータ伝達トルクTRA1,TRA2との間に、次式(6)が成立する。
TRA2=TGE1+TRA1 ……(6)
この場合、この式(6)から明らかなように、A2ロータ伝達トルクTRA2が、第1および第2の磁力線G1,G2すなわち磁気回路を介して分割され、第1発電用等価トルクTGE1およびA1ロータ伝達トルクTRA1として出力される。また、前記式(1’)に示すように、第1磁界回転速度VMF1とA2ロータ回転速度VRA2との差、およびA2ロータ回転速度VRA2とA1ロータ回転速度VRA1との差が、互いに等しいため、この場合のトルク分配比は1:1である。したがって、エネルギ(動力・電力)の分配比は、A1ロータ回転速度VRA1と第1磁界回転速度VMF1との比に等しい。
In addition, when power is input to the A2 rotor 23 and power is generated by the first stator 22 using this power, the rotation directions of the A1 rotor 21, the A2 rotor 23, the first and second rotating magnetic fields are mutually different. When they are the same, assuming that the electric power generated by the first stator 22 and the torque equivalent to the first magnetic field rotational speed VMF1 are the first electric power generation equivalent torque TGE1, the first electric power generation equivalent torque TGE1 and the A1 and A2 The following equation (6) is established between the rotor transmission torques TRA1 and TRA2.
TRA2 = TGE1 + TRA1 (6)
In this case, as is apparent from the equation (6), the A2 rotor transmission torque TRA2 is divided through the first and second magnetic lines G1, G2, that is, the magnetic circuit, and the first power generation equivalent torque TGE1 and the A1 rotor are divided. Output as transmission torque TRA1. Further, as shown in the equation (1 ′), the difference between the first magnetic field rotational speed VMF1 and the A2 rotor rotational speed VRA2 and the difference between the A2 rotor rotational speed VRA2 and the A1 rotor rotational speed VRA1 are equal to each other. In this case, the torque distribution ratio is 1: 1. Therefore, the energy (power / power) distribution ratio is equal to the ratio between the A1 rotor rotational speed VRA1 and the first magnetic field rotational speed VMF1.

また、ECU2は、1ST・PDU41を制御することによって、第1ステータ22に供給する電力と、電力の供給に伴って発生する第1および第2の回転磁界の第1磁界回転速度VMF1を制御する。また、ECU2は、1ST・PDU41を制御することによって、第1ステータ22で発電する電力と、発電に伴って発生する第1および第2の回転磁界の第1磁界回転速度VMF1を制御する。   Further, the ECU 2 controls the 1ST • PDU 41 to control the power supplied to the first stator 22 and the first magnetic field rotational speed VMF1 of the first and second rotating magnetic fields generated along with the power supply. . Further, the ECU 2 controls the 1ST • PDU 41 to control the electric power generated by the first stator 22 and the first magnetic field rotation speed VMF1 of the first and second rotating magnetic fields generated along with the electric power generation.

前記第2発電電動機30は、B1ロータ31(第3ロータ)と、B1ロータ31に対向するように配置された第2ステータ32と、両者31,32の間に所定の間隔を存した状態で設けられたB2ロータ33(第4ロータ)とを備えており、そのトルク容量が、エンジン3の最大トルクとほぼ同じ大きさに設定されている。これらの第2ステータ32、B1およびB2のロータ31,33は、上述した第1発電電動機20の第1ステータ22、A1およびA2のロータ21,23と同様に構成されているので、その具体的な説明については省略する。また、第2ステータ32は、2ND・PDU42を介して、バッテリ43とECU2に電気的に接続されている。この2ND・PDU42は、1ST・PDU41と同様、インバータなどの電気回路で構成されており、1ST・PDU41に電気的に接続されている。   The second generator motor 30 has a B1 rotor 31 (third rotor), a second stator 32 disposed so as to face the B1 rotor 31, and a predetermined distance between the two 31 and 32. The B2 rotor 33 (fourth rotor) provided is provided, and the torque capacity thereof is set to be approximately the same as the maximum torque of the engine 3. The rotors 31 and 33 of the second stator 32, B1 and B2 are configured in the same manner as the first stator 22 of the first generator motor 20 and the rotors 21 and 23 of the A1 and A2 described above. The detailed description is omitted. The second stator 32 is electrically connected to the battery 43 and the ECU 2 via the 2ND / PDU 42. Like the 1ST / PDU 41, the 2ND / PDU 42 is configured by an electric circuit such as an inverter and is electrically connected to the 1ST / PDU 41.

さらに、第2発電電動機30は、第1発電電動機20と同様の機能を有しており、B1およびB2のロータ31,33で回転動力を入出力するとともに、第2ステータ32で電力を入出力する遊星歯車装置とみなすことができる。また、第2ステータ32で発生する第1および第2の回転磁界の回転速度を第2磁界回転速度VMF2とし、B1およびB2のロータ31,33の回転速度をそれぞれB1およびB2のロータ回転速度VRB1,VRB2とすると、これらの回転速度VMF2、VRB1およびVRB2の間に、前記式(1)、(1’)および図10(a)〜(d)で表されるような関係が、第2ステータ32への電力供給時および発電時のいずれの場合にも常に成立する。したがって、次式(7)および(7’)が成立する。
VRB2=(VMF2+VRB1)/2 ……(7)
VMF2−VRB2=VRB2−VRB1 ……(7’)
Further, the second generator motor 30 has the same function as that of the first generator motor 20, and inputs and outputs rotational power using the B1 and B2 rotors 31 and 33 and inputs and outputs power using the second stator 32. It can be regarded as a planetary gear device. The rotational speeds of the first and second rotating magnetic fields generated in the second stator 32 are defined as the second magnetic field rotating speed VMF2, and the rotating speeds of the B1 and B2 rotors 31 and 33 are respectively set to the rotating speeds VR1 of B1 and B2. , VRB2, the relationship represented by the equations (1), (1 ′) and FIGS. 10 (a) to (d) between the rotational speeds VMF2, VRB1, and VRB2 is the second stator. This is always true both when supplying power to 32 and when generating power. Therefore, the following expressions (7) and (7 ′) are established.
VRB2 = (VMF2 + VRB1) / 2 (7)
VMF2-VRB2 = VRB2-VRB1 (7 ')

また、B1およびB2のロータ31,33に伝達されるトルクをそれぞれ、B1およびB2のロータ伝達トルクTRB1,TRB2とし、第2ステータ32への供給電力および第2磁界回転速度VMF2と等価のトルクを第2駆動用等価トルクTSE2とし、第2ステータ32で発電される電力および第2磁界回転速度VMF2と等価のトルクを第2発電用等価トルクTGE2とする。この場合、これらのトルクTRB1、TRB2、TSE2およびTGE2の間に、前記式(2)〜(6)で表されるような関係が常に成立し、したがって、次式(8)〜(12)が成立する。
TRB2=TSE2×2(ただし、VRB1=0、VRB2=VMF2/2)
……(8)
TRB1=TSE2(ただし、VRB2=0、VRB1=−VMF2)
……(9)
TRB1=TRB2/2(ただし、VMF2=0、VRB1=VRB2×2)
……(10)
TRB2=TSE2+TRB1(ただし、TSE2=TRB1、VRB2=
(VMF2+VRB1)/2)……(11)
TRB2=TGE2+TRB1(ただし、TGE2=TRB1、VRB2=
(VMF2+VRB1)/2)……(12)
Further, the torque transmitted to the B1 and B2 rotors 31 and 33 is set as the B1 and B2 rotor transmission torques TRB1 and TRB2, respectively, and the power equivalent to the power supplied to the second stator 32 and the second magnetic field rotational speed VMF2 is obtained. The second driving equivalent torque TSE2 is set, and the electric power generated by the second stator 32 and the torque equivalent to the second magnetic field rotational speed VMF2 are set as the second power generating equivalent torque TGE2. In this case, the relationships represented by the equations (2) to (6) are always established among these torques TRB1, TRB2, TSE2, and TGE2, and therefore the following equations (8) to (12) are satisfied. To establish.
TRB2 = TSE2 × 2 (however, VRB1 = 0, VRB2 = VMF2 / 2)
...... (8)
TRB1 = TSE2 (however, VRB2 = 0, VRB1 = −VMF2)
...... (9)
TRB1 = TRB2 / 2 (however, VMF2 = 0, VRB1 = VRB2 × 2)
(10)
TRB2 = TSE2 + TRB1 (where TSE2 = TRB1, VRB2 =
(VMF2 + VRB1) / 2) (11)
TRB2 = TGE2 + TRB1 (where TGE2 = TRB1, VRB2 =
(VMF2 + VRB1) / 2) (12)

さらに、図1に示すように、B1ロータ31は第1主軸4に、B2ロータ33は連結軸6および第2主軸7に、それぞれ連結されている。以上の構成により、エンジン3のクランク軸3a、第1発電電動機20のA2ロータ23、および第2発電電動機30のB1ロータ31は、第1主軸4を介して互いに機械的に連結されている。また、第1発電電動機20のA1ロータ21および第2発電電動機30のB2ロータ33は、連結軸6を介して互いに機械的に連結されており、B2ロータ33および駆動輪DW,DWは、第2主軸7などを介して互いに機械的に連結されている。すなわち、A1ロータ21およびB2ロータ33は、駆動輪DW,DWに機械的に連結されている。   Further, as shown in FIG. 1, the B1 rotor 31 is connected to the first main shaft 4, and the B2 rotor 33 is connected to the connecting shaft 6 and the second main shaft 7. With the above configuration, the crankshaft 3 a of the engine 3, the A2 rotor 23 of the first generator motor 20, and the B1 rotor 31 of the second generator motor 30 are mechanically connected to each other via the first main shaft 4. The A1 rotor 21 of the first generator motor 20 and the B2 rotor 33 of the second generator motor 30 are mechanically connected to each other via the connecting shaft 6, and the B2 rotor 33 and the drive wheels DW and DW are connected to each other. The two main shafts 7 and the like are mechanically connected to each other. That is, the A1 rotor 21 and the B2 rotor 33 are mechanically coupled to the drive wheels DW and DW.

ECU2は、2ND・PDU42を制御することによって、第2ステータ32に供給する電力と、電力の供給に伴って第2ステータ32で発生する第1および第2の回転磁界の第2磁界回転速度VMF2を制御する。また、ECU2は、2ND・PDU42を制御することによって、第2ステータ32で発電する電力と、発電に伴って第2ステータ32で発生する第1および第2の回転磁界の第2磁界回転速度VMF2を制御する。   The ECU 2 controls the 2ND / PDU 42 to thereby supply electric power to the second stator 32 and second magnetic field rotation speed VMF2 of the first and second rotating magnetic fields generated in the second stator 32 when the electric power is supplied. To control. Further, the ECU 2 controls the 2ND / PDU 42 to thereby generate electric power generated by the second stator 32 and second magnetic field rotation speed VMF2 of the first and second rotating magnetic fields generated by the second stator 32 accompanying the power generation. To control.

また、図2に示すように、ECU2には、クランク角センサ51から、クランク軸3aのクランク角度位置を表す検出信号が出力される。ECU2は、このクランク角度位置に基づいてエンジン回転数NEを算出する。さらに、ECU2には、A1回転角センサ52およびA2回転角センサ53からそれぞれ、A1およびA2のロータ21,23の回転角度位置を表す検出信号が出力される。ECU2は、検出されたA1およびA2のロータ21,23の回転角度位置に基づいて、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2をそれぞれ算出する。   As shown in FIG. 2, a detection signal indicating the crank angle position of the crankshaft 3 a is output from the crank angle sensor 51 to the ECU 2. The ECU 2 calculates the engine speed NE based on the crank angle position. Further, the ECU 2 outputs detection signals representing the rotation angle positions of the A1 and A2 rotors 21 and 23 from the A1 rotation angle sensor 52 and the A2 rotation angle sensor 53, respectively. The ECU 2 calculates the A1 and A2 rotor rotational speeds VRA1 and VRA2 based on the detected rotational angle positions of the A1 and A2 rotors 21 and 23, respectively.

また、ECU2には、B1回転角センサ54およびB2回転角センサ55からそれぞれ、B1およびB2のロータ31,33の回転角度位置を表す検出信号が出力される。ECU2は、検出されたB1およびB2のロータ31,33の回転角度位置に基づいて、B1およびB2のロータ回転速度VRB1,VRB2をそれぞれ算出する。さらに、ECU2には、電流電圧センサ56から、バッテリ43に入出力される電流・電圧値を表す検出信号が出力される。ECU2は、この検出信号に基づいて、バッテリ43の残存容量SOCを算出する。   Further, the ECU 2 outputs detection signals representing the rotation angle positions of the B1 and B2 rotors 31 and 33 from the B1 rotation angle sensor 54 and the B2 rotation angle sensor 55, respectively. The ECU 2 calculates the rotor rotational speeds VRB1 and VRB2 of B1 and B2, respectively, based on the detected rotational angle positions of the rotors 31 and 33 of B1 and B2. Further, a detection signal representing a current / voltage value input / output to / from the battery 43 is output from the current / voltage sensor 56 to the ECU 2. The ECU 2 calculates the remaining capacity SOC of the battery 43 based on this detection signal.

また、ECU2には、アクセル開度センサ57から車両のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量であるアクセル開度APを表す検出信号が、車速センサ58から車速VPを表す検出信号が、出力される。   Further, the ECU 2 outputs from the accelerator opening sensor 57 a detection signal representing the accelerator opening AP, which is the depression amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle, and from the vehicle speed sensor 58 a detection signal representing the vehicle speed VP. The

ECU2は、I/Oインターフェース、CPU、RAMおよびROMなどからなるマイクロコンピュータで構成されており、上述した各種のセンサ51〜58からの検出信号に応じて、エンジン3、第1および第2の発電電動機20,30の動作を制御する。   The ECU 2 includes a microcomputer including an I / O interface, a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and the engine 3, the first and second power generations according to detection signals from the various sensors 51 to 58 described above. The operation of the electric motors 20 and 30 is controlled.

次に、車両の発進時や走行中におけるECU2による制御を説明する。まず、車両のクリープ運転中および発進時における制御について説明する。なお、クランク軸3aの回転方向と駆動輪DW,DWの正転方向は同じになっており、以下、クランク軸3aの回転方向と同方向に回転することを「正転」といい、クランク軸3aの回転方向と逆方向に回転することを「逆転」という。上記のクリープ運転中には、基本的に、エンジン3を停止するとともに、第2発電電動機30のみを車両の動力源として用いる。具体的には、第2発電電動機30の第2ステータ32に、バッテリ43から電力を供給し、それに伴って第2ステータ32で発生する第1および第2の回転磁界を正転させる。また、第1発電電動機20のA1ロータ21に後述するように伝達される動力を用いて、第1ステータ22で発電を行うとともに、発電した電力を、第2ステータ32に供給する。   Next, control by the ECU 2 when the vehicle starts or during travel will be described. First, the control during the creep operation of the vehicle and at the time of starting will be described. The rotation direction of the crankshaft 3a and the forward rotation direction of the drive wheels DW and DW are the same. Hereinafter, the rotation in the same direction as the rotation direction of the crankshaft 3a is referred to as “forward rotation”. The rotation in the direction opposite to the rotation direction of 3a is referred to as “reverse rotation”. During the creep operation, the engine 3 is basically stopped and only the second generator motor 30 is used as a power source for the vehicle. Specifically, power is supplied from the battery 43 to the second stator 32 of the second generator motor 30, and the first and second rotating magnetic fields generated in the second stator 32 are rotated in accordance with the power. In addition, the first stator 22 generates power using power transmitted to the A1 rotor 21 of the first generator motor 20 as described later, and the generated power is supplied to the second stator 32.

図13は、上記のクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図14は、このクリープ運転中における第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2などの速度線図を、それぞれ示している。以下、このような第1および第2の発電電動機20,30のみを動力源として用いたクリープ運転を「EVクリープ運転」という。また、図13および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、矢印付きの太い破線はトルクの流れを示している。さらに、塗りつぶされた矢印は正転方向に、中抜きの矢印は逆転方向に、それぞれ作用するトルクを示している。また、第1および第2のステータ22,32では、実際には、トルクは電気エネルギの形態で伝達されるが、図13および後述するトルクの伝達状況を示す他の図では、便宜上、第1および第2のステータ22,32におけるエネルギの入出力を、トルクの流れの中に、ハッチングを付して示すものとする。さらに、図14および後述する他の速度線図では、正転方向を「+」で、逆転方向を「−」でそれぞれ表すものとする。   FIG. 13 shows the state of torque transmission during the creep operation, and FIG. 14 shows velocity diagrams of the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2, etc. during the creep operation. Hereinafter, such a creep operation using only the first and second generator motors 20 and 30 as a power source is referred to as an “EV creep operation”. Further, in FIG. 13 and other diagrams showing the torque transmission state described later, a thick broken line with an arrow indicates a torque flow. Furthermore, the filled arrows indicate the torque acting in the forward direction, and the hollow arrows indicate the torque acting in the reverse direction. In the first and second stators 22 and 32, the torque is actually transmitted in the form of electric energy. However, in FIG. 13 and other drawings showing the torque transmission state described later, the first stator is shown for convenience. The input / output of energy in the second stators 22 and 32 is indicated by hatching in the torque flow. Further, in FIG. 14 and other velocity diagrams to be described later, the forward rotation direction is represented by “+”, and the reverse rotation direction is represented by “−”.

図13に示すように、EVクリープ運転中、第2ステータ32に電力が供給されるのに伴い、第2ステータ32から、B2ロータ33に、これを正転させるように作用するトルクが伝達されるとともに、矢印Aで示すように、B1ロータ31に、これを逆転させるように作用するトルクが伝達される。また、B2ロータ33に伝達されたトルクの一部は、第2主軸7や差動ギヤ機構9などを介して駆動輪DW,DWに伝達され、それにより、駆動輪DW,DWが正転する。   As shown in FIG. 13, during the EV creep operation, as electric power is supplied to the second stator 32, torque acting so as to rotate it forward is transmitted from the second stator 32 to the B2 rotor 33. At the same time, as shown by an arrow A, torque acting to reverse the rotation is transmitted to the B1 rotor 31. Further, part of the torque transmitted to the B2 rotor 33 is transmitted to the drive wheels DW and DW via the second main shaft 7 and the differential gear mechanism 9, thereby causing the drive wheels DW and DW to rotate forward. .

さらに、EVクリープ運転中、B2ロータ33に伝達されたトルクの残りは、連結軸6を介してA1ロータ21に伝達された後、第1ステータ22での発電に伴って、第1ステータ22に第1発電用等価トルクTGE1として伝達される。また、図14に示すように、第1ステータ22での発電に伴って発生する第1および第2の回転磁界が逆転する。このため、図13に矢印Bで示すように、この第1ステータ22での発電に伴い、A2ロータ23には、発電した電力量に応じたトルクが第1ステータ22から伝達され、このトルクは、A2ロータ23を正転させるように作用する。また、このトルクに釣り合うように、A1ロータ21に伝達されたトルクがA2ロータ23にさらに伝達され(矢印Cで図示)、これらのトルクが1:1のトルク合成比で合成される。   Further, during the EV creep operation, the remainder of the torque transmitted to the B2 rotor 33 is transmitted to the A1 rotor 21 via the connecting shaft 6 and then to the first stator 22 along with power generation in the first stator 22. It is transmitted as the first power generation equivalent torque TGE1. Further, as shown in FIG. 14, the first and second rotating magnetic fields generated with the power generation in the first stator 22 are reversed. For this reason, as indicated by an arrow B in FIG. 13, along with the power generation in the first stator 22, torque corresponding to the amount of generated power is transmitted from the first stator 22 to the A2 rotor 23. The A2 rotor 23 acts to rotate normally. Further, the torque transmitted to the A1 rotor 21 is further transmitted to the A2 rotor 23 (illustrated by an arrow C) so as to balance this torque, and these torques are synthesized at a torque synthesis ratio of 1: 1.

この場合、上述した矢印Aで示すB1ロータ31を逆転させるトルクと、矢印Bおよび矢印Cで示すA2ロータ23を正転させるトルクとが釣り合うように、第2ステータ32に供給する電力と第1ステータ22で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたA2ロータ23、B1ロータ31およびクランク軸3aが、静止状態に保持される。その結果、図14に示すように、EVクリープ運転中、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1は、値0になり、エンジン回転数NEも値0になる。   In this case, the electric power supplied to the second stator 32 and the first torque are such that the torque that reversely rotates the B1 rotor 31 indicated by the arrow A described above and the torque that normally rotates the A2 rotor 23 indicated by the arrows B and C are balanced. By controlling the electric power generated by the stator 22, the A2 rotor 23, the B1 rotor 31, and the crankshaft 3a that are connected to each other are held stationary. As a result, as shown in FIG. 14, during the EV creep operation, the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1 become 0, and the engine speed NE also becomes 0.

また、EVクリープ運転中、第2ステータ32に供給する電力と、第1ステータ22で発電する電力と、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、前記式(1)および(7)に示す速度関係が維持されるように、かつA1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2が非常に小さくなるように制御される(図14参照)。以上により、車速VPが非常に小さなクリープ運転が行われる。以上のように、エンジン3を停止した状態で、第2発電電動機30の駆動力によってクリープ運転を行うことができる。   Further, during the EV creep operation, the electric power supplied to the second stator 32, the electric power generated by the first stator 22, and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are expressed by the equations (1) and (7). And the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2 are controlled to be very small (see FIG. 14). Thus, the creep operation with a very low vehicle speed VP is performed. As described above, the creep operation can be performed by the driving force of the second generator motor 30 with the engine 3 stopped.

車両の発進時の制御は、上述したEVクリープ運転に続いて次のようにして行われる。すなわち、第2ステータ32に供給する電力および第1ステータ22で発電する電力をいずれも増大させる。さらに、前記式(1)および(7)で示される回転速度の関係を維持し、かつA2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1すなわちエンジン回転数NEを値0に保持しながら、EVクリープ運転中に逆転していた第1ステータ22の第1および第2の回転磁界の第1磁界回転速度VMF1と、正転していた第2ステータ32の第1および第2の回転磁界の第2磁界回転速度VMF2をそれぞれ、それまでと同じ回転方向に上昇させる。以上により、図15に太い実線で示すように、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2、すなわち車速VPが、同図に破線で示すEVクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。以下、このような第1および第2の発電電動機20,30のみを動力源として用いた車両の発進および走行をそれぞれ、「EV発進」および「EV走行」という。   Control at the time of start of the vehicle is performed as follows following the EV creep operation described above. That is, both the power supplied to the second stator 32 and the power generated by the first stator 22 are increased. Further, during the EV creep operation while maintaining the relationship between the rotational speeds expressed by the above formulas (1) and (7) and maintaining the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1, that is, the engine rotational speed NE at the value 0. The first magnetic field rotation speed VMF1 of the first and second rotating magnetic fields of the first stator 22 that has been reversed to the first rotation, and the second magnetic field rotation of the first and second rotating magnetic fields of the second stator 32 that have been normally rotated. The speed VMF2 is increased in the same rotational direction as before. As described above, as shown by the thick solid line in FIG. 15, the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2, that is, the vehicle speed VP, rise from the EV creep operation state indicated by the broken line in FIG. Hereinafter, starting and traveling of the vehicle using only the first and second generator motors 20 and 30 as power sources are referred to as “EV starting” and “EV traveling”, respectively.

また、上述したEV発進に続いて、エンジン3の始動が次のようにして行われる。以下、このようなエンジン3の始動を「EV走行中ENG始動」という。すなわち、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2、すなわち車速VPをそのときの値に保持しながら、EV発進時に上述したように逆転していた第1ステータ22の第1および第2の回転磁界の第1磁界回転速度VMF1を、値0になるように制御するとともに、正転していた第2ステータ32の第1および第2の回転磁界の第2磁界回転速度VMF2を、低下させるように制御する。そして、第1磁界回転速度VMF1が値0になった後には、第2ステータ32に加え、第1ステータ22にもバッテリ43から電力を供給し、第1ステータ22で発生する第1および第2の回転磁界を正転させるとともに、第1磁界回転速度VMF1を上昇させる。   Further, following the EV start described above, the engine 3 is started as follows. Hereinafter, such starting of the engine 3 is referred to as “ENG starting during EV traveling”. That is, the first and second rotating magnetic fields of the first stator 22 that have been reversed as described above at the time of EV start-up while maintaining the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2, that is, the vehicle speed VP, at that time. The first magnetic field rotation speed VMF1 is controlled to be a value of 0, and the second magnetic field rotation speed VMF2 of the first and second rotating magnetic fields of the second stator 32 that has been normally rotated is decreased. Control. Then, after the first magnetic field rotational speed VMF1 becomes zero, in addition to the second stator 32, the first stator 22 is also supplied with electric power from the battery 43, and the first and second generated in the first stator 22 are supplied. And the first magnetic field rotational speed VMF1 is increased.

図16は、EV走行中ENG始動時、上記のように第1および第2のステータ22,32に電力を供給した状態でのトルクの伝達状況を示している。前記式(11)を用いて説明したように、B1ロータ31に動力を入力した状態での第2ステータ32への電力供給時、第2駆動用等価トルクTSE2とB1ロータ伝達トルクTRB1は、1:1のトルク合成比で合成され、B2ロータ33にB2ロータ伝達トルクTRB2として伝達される。このため、図16に示すように、上記のように電力が第2ステータ32に供給されることによって、第2駆動用等価トルクTSE2がB2ロータ33に伝達されるのに伴い、B1ロータ31に後述するように伝達されたトルクが、B2ロータ33に伝達される。また、B2ロータ33に伝達されたトルクの一部は、連結軸6を介してA1ロータ21に伝達され、残りは、第2主軸7などを介して駆動輪DW,DWに伝達される。   FIG. 16 shows a state of torque transmission in a state where electric power is supplied to the first and second stators 22 and 32 as described above at the time of ENG start during EV traveling. As described using Equation (11), when power is supplied to the second stator 32 in a state where power is input to the B1 rotor 31, the second driving equivalent torque TSE2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 are 1 : 1 and is transmitted to the B2 rotor 33 as B2 rotor transmission torque TRB2. For this reason, as shown in FIG. 16, when electric power is supplied to the second stator 32 as described above, the second driving equivalent torque TSE2 is transmitted to the B2 rotor 33, so that the B1 rotor 31 receives the electric power. The torque transmitted as will be described later is transmitted to the B2 rotor 33. A part of the torque transmitted to the B2 rotor 33 is transmitted to the A1 rotor 21 via the connecting shaft 6 and the rest is transmitted to the drive wheels DW and DW via the second main shaft 7 and the like.

さらに、EV走行中ENG始動時、前記式(5)を用いて説明したように、A1ロータ21に動力を入力した状態での第1ステータ22への電力供給時、第1駆動用等価トルクTSE1とA1ロータ伝達トルクTRA1は、1:1のトルク合成比で合成され、A2ロータ23にA2ロータ伝達トルクTRA2として伝達される。このため、図16に示すように、バッテリ43から電力が第1ステータ22に供給されることによって、第1駆動用等価トルクTSE1がA2ロータ23に伝達されるのに伴い、上記のようにA1ロータ21に伝達されたトルクが、A2ロータ23に伝達される。   Further, at the time of ENG start during EV traveling, as described using the above formula (5), when power is supplied to the first stator 22 in a state where power is input to the A1 rotor 21, the first driving equivalent torque TSE1 And the A1 rotor transmission torque TRA1 are combined at a torque synthesis ratio of 1: 1 and transmitted to the A2 rotor 23 as the A2 rotor transmission torque TRA2. For this reason, as shown in FIG. 16, when electric power is supplied from the battery 43 to the first stator 22, the first driving equivalent torque TSE1 is transmitted to the A2 rotor 23. The torque transmitted to the rotor 21 is transmitted to the A2 rotor 23.

また、EV走行中ENG始動時、A2ロータ23に伝達されたトルクの一部は、第1主軸4を介してB1ロータ31に伝達され、残りは、第1主軸4およびフライホイール5を介してクランク軸3aに伝達され、それにより、クランク軸3aが正転する。さらに、この場合、第1および第2のステータ22,32に供給する電力は、駆動輪DW,DWおよびエンジン3に十分な動力が伝達されるように制御される。   Further, at the time of ENG start during EV traveling, a part of the torque transmitted to the A2 rotor 23 is transmitted to the B1 rotor 31 via the first main shaft 4 and the rest is transmitted via the first main shaft 4 and the flywheel 5. This is transmitted to the crankshaft 3a, whereby the crankshaft 3a rotates forward. Furthermore, in this case, the electric power supplied to the first and second stators 22 and 32 is controlled so that sufficient power is transmitted to the drive wheels DW and DW and the engine 3.

以上により、図17に太い実線で示すように、EV走行中ENG始動時、車速VPがそのときの値に保持されるとともに、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1が破線で示す値0の状態から上昇し、A2およびB1のロータ23,31に連結されたクランク軸3aの回転速度、すなわちエンジン回転数NEも上昇する。その状態で、前記クランク角度位置に応じ、エンジン3の燃料噴射弁や点火プラグ(いずれも図示せず)の点火動作を制御することによって、エンジン3が始動される。また、この場合、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2を制御することによって、エンジン回転数NEが、エンジン3の始動に適した比較的小さな値に制御される。   As described above, as shown by a thick solid line in FIG. 17, at the time of ENG start during EV traveling, the vehicle speed VP is maintained at the value at that time, and the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1 are the values 0 indicated by the broken lines. From the state, the rotational speed of the crankshaft 3a connected to the rotors 23 and 31 of A2 and B1, that is, the engine speed NE also increases. In this state, the engine 3 is started by controlling the ignition operation of a fuel injection valve and a spark plug (both not shown) of the engine 3 according to the crank angle position. In this case, the engine rotational speed NE is controlled to a relatively small value suitable for starting the engine 3 by controlling the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2.

次に、EV走行中ENG始動後における車両の走行中の制御について説明する。車両の走行中には、エンジン3の動力(以下「エンジン動力」という)WENGを、基本的には、要求トルクPMCMDを発生できる範囲で、最良の燃費(以下「最良燃費」という)が得られるように制御する。この要求トルクPMCMDは、車両に要求されるトルクであり、例えば、車速VPおよびアクセル開度APに応じ、マップ(図示せず)を検索することによって算出される。また、A2ロータ23に伝達されるエンジン動力WENGを用いて、第1ステータ22で発電を行うとともに、発電した電力を、バッテリ43に充電せずに、第2ステータ32に供給する。以下、この運転モードを「バッテリ入出力ゼロモード」という。図18は、このバッテリ入出力ゼロモードにおけるトルクの伝達状況を示している。   Next, the control during traveling of the vehicle after the ENG start during EV traveling will be described. While the vehicle is running, the best fuel efficiency (hereinafter referred to as “best fuel efficiency”) can be obtained within a range in which the power of the engine 3 (hereinafter referred to as “engine power”) WENG, basically the required torque PMCMD can be generated. To control. This required torque PMCMD is a torque required for the vehicle, and is calculated, for example, by searching a map (not shown) according to the vehicle speed VP and the accelerator pedal opening AP. In addition, the engine power WENG transmitted to the A2 rotor 23 is used to generate power in the first stator 22, and the generated power is supplied to the second stator 32 without charging the battery 43. Hereinafter, this operation mode is referred to as “battery input / output zero mode”. FIG. 18 shows how torque is transmitted in the battery input / output zero mode.

前記式(6)を用いて説明したように、第1発電電動機20では、A2ロータ23に入力された動力を用いた発電時、A2ロータ伝達トルクTRA2が1:1のトルク分配比で分割され、第1発電用等価トルクTGE1およびA1ロータ伝達トルクTRA1として出力される。このため、図18に示すように、バッテリ入出力ゼロモード中、エンジン3のトルク(以下「エンジントルク」という)TENGの一部が、A2ロータ23を介して、第1ステータ22に第1発電用等価トルクTGE1として伝達されるのに伴い、A1ロータ21にも、A2ロータ23を介して、第1発電用等価トルクTGE1と等しい大きさのエンジントルクTENGが伝達される。すなわち、A2ロータ23に、エンジントルクTENGの一部が伝達されるとともに、このA2ロータ23に伝達されたエンジントルクTENGが、第1ステータ22およびA1ロータ21に1:1のトルク分配比で分配される。また、エンジントルクTENGの残りは、第1主軸4を介してB1ロータ31に伝達される。   As explained using the equation (6), in the first generator motor 20, the A2 rotor transmission torque TRA2 is divided at a torque distribution ratio of 1: 1 during power generation using the power input to the A2 rotor 23. The first power generation equivalent torque TGE1 and the A1 rotor transmission torque TRA1 are output. Therefore, as shown in FIG. 18, during the battery input / output zero mode, a part of the torque of the engine 3 (hereinafter referred to as “engine torque”) TENG is supplied to the first stator 22 via the A2 rotor 23. Along with being transmitted as the equivalent torque TGE1, the engine torque TENG having the same magnitude as the first power generation equivalent torque TGE1 is also transmitted to the A1 rotor 21 via the A2 rotor 23. That is, a part of the engine torque TENG is transmitted to the A2 rotor 23, and the engine torque TENG transmitted to the A2 rotor 23 is distributed to the first stator 22 and the A1 rotor 21 at a torque distribution ratio of 1: 1. Is done. The remainder of the engine torque TENG is transmitted to the B1 rotor 31 via the first main shaft 4.

また、前述したEV走行中ENG始動時と同様、第2駆動用等価トルクTSE2とB1ロータ伝達トルクTRB1は、1:1のトルク合成比で合成され、B2ロータ33にB2ロータ伝達トルクTRB2として伝達される。このため、バッテリ入出力ゼロモード中、上記のように第1ステータ22で発電した電力が第2ステータ32に供給されることによって、第2駆動用等価トルクTSE2がB2ロータ33に伝達されるのに伴い、上記のようにB1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGが、B2ロータ33に伝達される。また、B2ロータ33には、上記のように発電に伴ってA1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGが、連結軸6を介してさらに伝達される。   Similarly to the above-described ENG start during EV traveling, the second driving equivalent torque TSE2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 are combined at a torque synthesis ratio of 1: 1 and transmitted to the B2 rotor 33 as the B2 rotor transmission torque TRB2. Is done. Therefore, during the battery input / output zero mode, the electric power generated by the first stator 22 as described above is supplied to the second stator 32, whereby the second driving equivalent torque TSE2 is transmitted to the B2 rotor 33. Accordingly, the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 as described above is transmitted to the B2 rotor 33. Further, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21 along with power generation as described above is further transmitted to the B2 rotor 33 via the connecting shaft 6.

以上のように、B2ロータ33には、A1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGと、第2駆動用等価トルクTSE2と、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、第2主軸7などを介して駆動輪DW,DWに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、バッテリ入出力ゼロモード中、駆動輪DW,DWには、エンジン動力WENGと等しい大きさの動力が伝達される。   As described above, the combined torque obtained by combining the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21, the second drive equivalent torque TSE2, and the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 is transmitted to the B2 rotor 33. Is done. The combined torque is transmitted to the drive wheels DW and DW via the second main shaft 7 and the like. As a result, if there is no transmission loss due to each gear, power having the same magnitude as the engine power WENG is transmitted to the drive wheels DW and DW during the battery input / output zero mode.

さらに、バッテリ入出力ゼロモード中には、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2を制御することによって、エンジン動力WENGが、無段階に変速され、駆動輪DW,DWに伝達される。すなわち、第1および第2の発電電動機20,30は、無段変速装置として機能する。   Further, during the battery input / output zero mode, by controlling the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2, the engine power WENG is steplessly shifted and transmitted to the drive wheels DW, DW. That is, the first and second generator motors 20 and 30 function as a continuously variable transmission.

具体的には、図19に破線で示すように、前記式(1)および(7)に示す速度関係を維持しながら、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1すなわちエンジン回転数NEに対して、第1磁界回転速度VMF1を上昇させるとともに、第2磁界回転速度VMF2を低下させることによって、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2すなわち車速VPを、無段階に減速することができる。逆に、図19に一点鎖線で示すように、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1に対して、第1磁界回転速度VMF1を低下させるとともに、第2磁界回転速度VMF2を上昇させることによって、車速VPを無段階に増速することができる。   Specifically, as indicated by a broken line in FIG. 19, while maintaining the speed relationship shown in the equations (1) and (7), the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1, that is, the engine speed NE. By increasing the first magnetic field rotational speed VMF1 and decreasing the second magnetic field rotational speed VMF2, the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2, that is, the vehicle speed VP, can be decelerated steplessly. On the other hand, as shown by the one-dot chain line in FIG. 19, by decreasing the first magnetic field rotational speed VMF1 and increasing the second magnetic field rotational speed VMF2 with respect to the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1, The vehicle speed VP can be increased steplessly.

さらに、この場合、エンジン回転数NEが目標回転数NECMDになるように、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2を制御する。この目標回転数NECMDは、例えば、車速VPおよび要求トルクPMCMDに応じ、NECMDマップ(図示せず)を検索することによって算出される。このNECMDマップでは、NECMD値は、そのときの車速VPおよび要求トルクPMCMDに対して、エンジン3の最良燃費が得られるような値に設定されている。   Further, in this case, the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are controlled so that the engine rotational speed NE becomes the target rotational speed NECMD. This target rotational speed NECMD is calculated, for example, by searching a NECMD map (not shown) according to the vehicle speed VP and the required torque PMCMD. In this NECMD map, the NECMD value is set to such a value that the best fuel consumption of the engine 3 can be obtained with respect to the vehicle speed VP and the required torque PMCMD at that time.

以上のように、バッテリ入出力ゼロモードでは、第1および第2の発電電動機20,30において、エンジン動力WENGを、一旦、分割し、次の第1〜第3の伝達経路を介してB2ロータ33に伝達するとともに、B2ロータ33で合成した後、駆動輪DW,DWに伝達する。
第1伝達経路:A2ロータ23→磁気回路→A1ロータ21→連結軸6→B2ロータ33
第2伝達経路:B1ロータ31→磁気回路→B2ロータ33
第3伝達経路:A2ロータ23→磁気回路→第1ステータ22→1ST・PDU41→2ND・PDU42→第2ステータ32→磁気回路→B2ロータ33
As described above, in the battery input / output zero mode, the engine power WENG is temporarily divided in the first and second generator motors 20 and 30, and the B2 rotor is then transmitted through the following first to third transmission paths. 33, and after being synthesized by the B2 rotor 33, it is transmitted to the drive wheels DW and DW.
First transmission path: A2 rotor 23 → magnetic circuit → A1 rotor 21 → connection shaft 6 → B2 rotor 33
Second transmission path: B1 rotor 31 → magnetic circuit → B2 rotor 33
Third transmission path: A2 rotor 23 → magnetic circuit → first stator 22 → 1ST / PDU41 → 2ND / PDU42 → second stator 32 → magnetic circuit → B2 rotor 33

これらの第1および第2の伝達経路では、エンジン動力WENGが、電力に変換されることなく、磁気回路を介した、いわゆる磁気パスによって駆動輪DW,DWに伝達される。また、上記の第3伝達経路では、エンジン動力WENGが、電力に一旦、変換され、動力に再度、戻され、いわゆる電気パスによって駆動輪DW,DWに伝達される。   In these first and second transmission paths, the engine power WENG is transmitted to the drive wheels DW and DW through a so-called magnetic path via a magnetic circuit without being converted into electric power. In the third transmission path, the engine power WENG is once converted into electric power, returned to the power again, and transmitted to the drive wheels DW and DW through a so-called electric path.

また、バッテリ入出力ゼロモード中、第1ステータ22で発電する電力と、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、前記式(1)および(7)に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第1ステータ22で発電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。   Further, during the battery input / output zero mode, the electric power generated by the first stator 22 and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 maintain the speed relationship shown in the above formulas (1) and (7). To be controlled. Furthermore, more specifically, the electric power generated by the first stator 22 is controlled as follows.

すなわち、バッテリ入出力ゼロモードにおけるエンジン動力WENGと、上記の電気パスによって駆動輪DW,DWに伝達されるエンジン動力WENG(以下「電気パス仕事率WP」という)との関係は、次のようにして表される。すなわち、エンジン動力WENGは、エンジントルクTENGとエンジン回転数NEの積で表される。また、バッテリ入出力ゼロモードでは、第1ステータ22で発電した電力がすべて第2ステータ32に供給されるため、電気パス仕事率WPは、第1ステータ22で発電される電力、すなわち第1発電用等価トルクTGE1および第1磁界回転速度VMF1の積と等しい。したがって、電気パス仕事率WPとエンジン動力WENGとの比は、次式(13)で表される。
WP/WENG=(TGE1×VMF1)/(TENG×NE)
……(13)
That is, the relationship between the engine power WENG in the battery input / output zero mode and the engine power WENG (hereinafter referred to as “electric path power WP”) transmitted to the drive wheels DW and DW through the electric path is as follows. It is expressed as That is, the engine power WENG is represented by the product of the engine torque TENG and the engine speed NE. In the battery input / output zero mode, since all the power generated by the first stator 22 is supplied to the second stator 32, the electric path power WP is the power generated by the first stator 22, that is, the first power generation. It is equal to the product of the equivalent torque TGE1 for use and the first magnetic field rotational speed VMF1. Therefore, the ratio between the electric path power WP and the engine power WENG is expressed by the following equation (13).
WP / WENG = (TGE1 × VMF1) / (TENG × NE)
(13)

また、前述したように、エンジントルクTENGの一部がA2ロータ23に伝達され、エンジントルクTENGの残りがB1ロータ31に伝達されるため、A2ロータ伝達トルクTRA2とB1ロータ伝達トルクTRB1の和は、エンジントルクTENGに等しい。したがって、次式(14)が成立する。
TENG=TRA2+TRB1 ……(14)
さらに、この場合、前記式(6)、すなわちTRA2=TGE1+TRA1が成立するとともに、トルク分配比が1:1、すなわちTGE1=TRA1であるので、次式(15)が成立する。
TRA2=TGE1×2 ……(15)
また、前述したように、B1ロータ伝達トルクTRB1と第2駆動用等価トルクTSE2とのトルク合成比が1:1なので、次式(16)が成立する。
TRB1=TSE2 ……(16)
式(14)に、式(15)および(16)を代入すると、次式(17)が得られる。
TENG=2×TGE1+TSE2 ……(17)
Further, as described above, part of the engine torque TENG is transmitted to the A2 rotor 23 and the rest of the engine torque TENG is transmitted to the B1 rotor 31. Therefore, the sum of the A2 rotor transmission torque TRA2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 is , Equal to the engine torque TENG. Therefore, the following expression (14) is established.
TENG = TRA2 + TRB1 (14)
Further, in this case, since the above equation (6), that is, TRA2 = TGE1 + TRA1 is established, and the torque distribution ratio is 1: 1, that is, TGE1 = TRA1, the following equation (15) is established.
TRA2 = TGE1 × 2 (15)
Further, as described above, since the torque synthesis ratio between the B1 rotor transmission torque TRB1 and the second driving equivalent torque TSE2 is 1: 1, the following equation (16) is established.
TRB1 = TSE2 (16)
Substituting equations (15) and (16) into equation (14) yields the following equation (17).
TENG = 2 × TGE1 + TSE2 (17)

さらに、前記式(1)において、A2ロータ23がエンジン3に連結されていることから、第2ロータ回転速度VRA2がエンジン回転数NEと等しいため、次式(18)が成立する。
NE=(VMF1+VRA1)/2 ……(18)
また、B2ロータ33およびA1ロータ21が互いに連結されていることから、B2ロータ回転速度VRB2およびA1ロータ回転速度VRA1が互いに等しく、B1ロータ31がクランク軸3aに連結されていることから、B1ロータ回転速度VRB1およびエンジン回転数NEが互いに等しいので、前記式(7)を次式(19)で表すことができる。
VRA1=(VMF2+NE)/2 ……(19)
さらに、式(18)に式(19)を代入することによって、次式(20)が得られる。
NE=(2×VMF1+VMF2)/3 ……(20)
Further, in the above formula (1), since the A2 rotor 23 is connected to the engine 3, the second rotor rotational speed VRA2 is equal to the engine speed NE, so the following formula (18) is established.
NE = (VMF1 + VRA1) / 2 (18)
Since the B2 rotor 33 and the A1 rotor 21 are connected to each other, the B2 rotor rotational speed VRB2 and the A1 rotor rotational speed VRA1 are equal to each other, and the B1 rotor 31 is connected to the crankshaft 3a. Since the rotational speed VRB1 and the engine speed NE are equal to each other, the equation (7) can be expressed by the following equation (19).
VRA1 = (VMF2 + NE) / 2 (19)
Furthermore, the following equation (20) is obtained by substituting equation (19) into equation (18).
NE = (2 × VMF1 + VMF2) / 3 (20)

また、式(13)に式(17)および式(20)を代入することによって、次式(21)が得られる。
WP/WENG=(TGE1×VMF1)/{(2×TGE1+TSE2)
×(2×VMF1+VMF2)/3} ……(21)
また、この場合、第1ステータ22で発電される電力および第2ステータ32に供給される電力が互いに等しいので、次式(22)が成立する。
TSE2=(VMF1×TGE1)/VMF2 ……(22)
この式(22)を式(21)に代入すると、次式(23)が得られる。すなわち、バッテリ入出力ゼロモードにおける電気パス仕事率WPとエンジン動力WENGとの比は、この式(23)で表される。
WP/WENG=3/{(2+VMF1/VMF2)
×(2+VMF2/VMF1)} ……(23)
ただし、式(23)において、VMF1>0およびVMF2>0である。
Moreover, the following equation (21) is obtained by substituting the equations (17) and (20) into the equation (13).
WP / WENG = (TGE1 × VMF1) / {(2 × TGE1 + TSE2)
× (2 × VMF1 + VMF2) / 3} (21)
In this case, since the electric power generated by the first stator 22 and the electric power supplied to the second stator 32 are equal to each other, the following equation (22) is established.
TSE2 = (VMF1 × TGE1) / VMF2 (22)
Substituting this equation (22) into equation (21) yields the following equation (23). That is, the ratio between the electric path power WP and the engine power WENG in the battery input / output zero mode is expressed by this equation (23).
WP / WENG = 3 / {(2 + VMF1 / VMF2)
× (2 + VMF2 / VMF1)} (23)
However, in Formula (23), VMF1> 0 and VMF2> 0.

前述したように、電気パス仕事率WPは、第1ステータ22で発電される電力と等しい。したがって、第1ステータ22で発電する電力は、式(23)に従って、WENG×3/{(2+VMF1/VMF2)×(2+VMF2/VMF1)}になるように制御される。   As described above, the electric path power WP is equal to the electric power generated by the first stator 22. Therefore, the electric power generated by the first stator 22 is controlled to be WENG × 3 / {(2 + VMF1 / VMF2) × (2 + VMF2 / VMF1)} according to the equation (23).

また、式(23)から明らかなように、電気パス仕事率WPとエンジン動力WENGとの比は、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が互いに等しいときに最大になり、WP/WENG=1/3となる。   Further, as apparent from the equation (23), the ratio between the electric path power WP and the engine power WENG becomes maximum when the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are equal to each other, and WP / WENG = 1/3.

このように、前述した第3伝達経路を介した伝達効率の低い電気パスによって駆動輪DW,DWに伝達されるエンジン動力WENGを、1/3以下に抑えることができる。換言すれば、エンジン動力WENGの2/3以上を、すなわち、その大部分を、前述した第1および第2の伝達経路を介した伝達効率の高い磁気パスによって、駆動輪DW,DWに伝達することができる。また、第1発電用等価トルクTGE1とA1ロータ伝達トルクTRA1とのトルク分配比が1:1であることと、B1ロータ伝達トルクTRB1と第2駆動用等価トルクTSE2とのトルク合成比が1:1であることから、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が互いに等しく、エンジン動力WENGが変速されていない場合、エンジントルクTENGは、3等分され、第1〜第3の伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達される。   Thus, the engine power WENG transmitted to the drive wheels DW and DW by the electric path with low transmission efficiency via the third transmission path described above can be suppressed to 1/3 or less. In other words, 2/3 or more of the engine power WENG, that is, most of the engine power WENG is transmitted to the drive wheels DW and DW by the magnetic path with high transmission efficiency via the first and second transmission paths described above. be able to. Further, the torque distribution ratio between the first power generation equivalent torque TGE1 and the A1 rotor transmission torque TRA1 is 1: 1, and the torque synthesis ratio between the B1 rotor transmission torque TRB1 and the second drive equivalent torque TSE2 is 1: Therefore, when the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are equal to each other and the engine power WENG is not shifted, the engine torque TENG is divided into three equal parts, and the first to third transmission paths Is transmitted to the drive wheels DW and DW.

一方、車両の走行中、次の条件(a)および(b)がいずれも成立しているときには、エンジン3を第2発電電動機30でアシストする。以下、この運転モードを「アシストモード」という。
(a)要求トルクPMCMD>第1所定値PM1
(b)残存容量SOC>下限値SOCL
ここで、第1所定値PM1は、例えば、車速VPに応じ、PM1テーブル(図示せず)を検索することによって算出される。このPM1テーブルでは、第1所定値PM1は、そのときの車速VPに対して、エンジン3の最良燃費が得られるようなトルク値に設定されている。上記の下限値SOCLは、バッテリ43が過放電にならないような値に設定されている。このように、アシストモードによる運転は、そのときの車速VPおよび要求トルクPMCMDで表される車両を駆動するのに必要な動力(以下「車両要求動力」という)が、最良燃費が得られるエンジン動力WENGよりも大きいときに、かつバッテリ43の電力が十分に残っているときに行われる。
On the other hand, the engine 3 is assisted by the second generator motor 30 when the following conditions (a) and (b) are both satisfied while the vehicle is running. Hereinafter, this operation mode is referred to as “assist mode”.
(A) Requested torque PMCMD> first predetermined value PM1
(B) Remaining capacity SOC> lower limit SOCL
Here, the first predetermined value PM1 is calculated, for example, by searching a PM1 table (not shown) according to the vehicle speed VP. In this PM1 table, the first predetermined value PM1 is set to a torque value at which the best fuel consumption of the engine 3 can be obtained with respect to the vehicle speed VP at that time. The lower limit SOCL is set to a value that prevents the battery 43 from being overdischarged. As described above, in the driving in the assist mode, the power required for driving the vehicle represented by the vehicle speed VP and the required torque PMCMD at that time (hereinafter referred to as “vehicle required power”) is the engine power at which the best fuel consumption is obtained. This is performed when it is larger than WENG and when the battery 43 has sufficient power.

具体的には、上述したバッテリ入出力ゼロモードと同様、A2ロータ23に伝達されるエンジン動力WENGを用いて、第1ステータ22で発電を行う。また、この場合、バッテリ入出力ゼロモードと異なり、図20に示すように、この発電した電力に加え、バッテリ43に充電されている電力を第2ステータ32に供給する。このため、B2ロータ33には、第1ステータ22で発電した電力とバッテリ43から供給された電力との和に基づく第2駆動用等価トルクTSE2が伝達される。さらに、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第2駆動用等価トルクTSE2と、発電に伴ってA1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGと、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGとが、B2ロータ33で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪DW,DWに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、アシストモード中、駆動輪DW,DWに伝達される動力は、エンジン動力WENGとバッテリ43から供給された電力(エネルギ)との和に等しくなる。   Specifically, similarly to the battery input / output zero mode described above, the first stator 22 generates power using the engine power WENG transmitted to the A2 rotor 23. In this case, unlike the battery input / output zero mode, as shown in FIG. 20, in addition to the generated power, the power charged in the battery 43 is supplied to the second stator 32. Therefore, the second driving equivalent torque TSE2 based on the sum of the electric power generated by the first stator 22 and the electric power supplied from the battery 43 is transmitted to the B2 rotor 33. Further, as in the battery input / output zero mode, the second driving equivalent torque TSE2, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21 as a result of power generation, and the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 are B2 While being synthesized by the rotor 33, this synthesized torque is transmitted to the drive wheels DW and DW. As a result, if there is no transmission loss due to each gear, the power transmitted to the drive wheels DW and DW during the assist mode is the sum of the engine power WENG and the power (energy) supplied from the battery 43. Will be equal.

また、アシストモード中には、第1ステータ22で発電する電力と、バッテリ43から第2ステータ32に供給する電力と、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、前記式(1)および(7)に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第1ステータ22で発電する電力と、バッテリ43から供給する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。   Further, during the assist mode, the electric power generated by the first stator 22, the electric power supplied from the battery 43 to the second stator 32, and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are expressed by the above equation (1). And it controls so that the speed relationship shown in (7) is maintained. Furthermore, the electric power generated by the first stator 22 and the electric power supplied from the battery 43 are more specifically controlled as follows.

図31は、このアシストモード中に得られるエンジントルクTENGや要求トルクPMCMDなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、アシストモードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクTENG、要求トルクPMCMD、第1発電用等価トルクTGE1、および第2駆動用等価トルクTSE2が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクPMCMDが増加し、それに伴って、アシストモードに移行すると、要求トルクPMCMDに対するエンジントルクTENGの不足分(以下「不足トルクTA」という)を補充するために、以下のような制御が行われる。   FIG. 31 schematically shows an example of the relationship between the engine torque TENG and the required torque PMCMD obtained during the assist mode. The broken line with an arrow in the figure shows the state in the battery input / output zero mode before the assist mode, and the engine torque TENG, the required torque PMCMD, the first power generation equivalent torque TGE1, and the second drive equivalent torque Assume that TSE2 are balanced with each other in this state. From this state, as indicated by a solid line with an arrow in the figure, the required torque PMCMD increases, and accordingly, when shifting to the assist mode, the engine torque TENG with respect to the required torque PMCMD is short (hereinafter referred to as “insufficient torque TA”). The following control is performed.

この場合、前述したように第1および第2の発電電動機20,30におけるトルク分配・合成比が1:1であるので、前記式(1)および(7)の速度関係を維持するためには、第1発電電動機20では、不足トルクTAの1/3のトルクを、第2発電電動機30では、不足トルクTAの2/3のトルクを、それぞれ補う必要がある。また、第1発電用等価トルクTGE1がエンジントルクTENGに対して負のトルクとして作用するので、第1ステータ22で発電する電力は、第1発電用等価トルクTGE1が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第1発電用等価トルクTGE1から不足トルクTAの1/3のトルクを減算した値(TGE1−TA/3)になるように制御される。その結果、第1ステータ22から第2ステータ32に供給される電力が減少する。また、バッテリ43から第2ステータ32に供給される電力は、不足トルクTAと車速VPを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第1ステータ22およびバッテリ43から第2ステータ32に供給される総電力は、第2駆動用等価トルクTSE2が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第2駆動用等価トルクTSE2に不足トルクTAの2/3のトルクを加算した値(TSE2+TA×2/3)になるように制御される。   In this case, since the torque distribution / combination ratio in the first and second generator motors 20 and 30 is 1: 1 as described above, in order to maintain the speed relationship of the equations (1) and (7). The first generator motor 20 needs to supplement 1/3 of the insufficient torque TA, and the second generator motor 30 needs to supplement 2/3 of the insufficient torque TA. Further, since the first power generation equivalent torque TGE1 acts as a negative torque with respect to the engine torque TENG, the electric power generated by the first stator 22 is the first power generation equivalent torque TGE1 in the battery input / output zero mode. Control is performed so as to obtain a value (TGE1-TA / 3) obtained by subtracting 1/3 of the insufficient torque TA from the equivalent torque TGE1 for power generation. As a result, the power supplied from the first stator 22 to the second stator 32 decreases. Further, the electric power supplied from the battery 43 to the second stator 32 is controlled so as to have a value obtained by converting the insufficient torque TA and the vehicle speed VP into electric energy. As described above, the total electric power supplied from the first stator 22 and the battery 43 to the second stator 32 is such that the second driving equivalent torque TSE2 is less than the second driving equivalent torque TSE2 in the battery input / output zero mode by the insufficient torque TA. Control is performed to obtain a value obtained by adding 2/3 of the torque (TSE2 + TA × 2/3).

なお、上述した例は、バッテリ入出力ゼロモードにおける第1発電用等価トルクTGE1に対して補うべき不足トルクTAの1/3が小さい場合の例であるが、後者がより大きい場合には、第2ステータ32に加え、第1ステータ22にもバッテリ43から電力を供給する。   Note that the above-described example is an example in which 1/3 of the insufficient torque TA to be supplemented with respect to the first power generation equivalent torque TGE1 in the battery input / output zero mode is small. In addition to the two stators 32, power is supplied from the battery 43 to the first stator 22.

以上のように、アシストモードによる運転は、最良燃費が得られるエンジン動力WENGに対して車両要求動力が大きいときに行われる。また、このアシストモード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力WENGが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力WENGの不足分が、バッテリ43からの電力の供給によって補われる。   As described above, the driving in the assist mode is performed when the vehicle required power is larger than the engine power WENG that provides the best fuel efficiency. Further, during this assist mode, the engine power WENG is controlled so as to obtain the best fuel consumption, and the shortage of the engine power WENG relative to the vehicle required power is compensated by the supply of electric power from the battery 43.

一方、車両の走行中、次の条件(c)および(d)がいずれも成立しているときには、上述したようにエンジン動力WENGを用いて第1ステータ22で発電した電力の一部を、バッテリ43に充電し、残りを第2ステータ32に供給する。以下、この運転モードを「駆動時充電モード」という。
(c)要求トルクPMCMD<第2所定値PM2
(d)残存容量SOC<上限値SOCH
ここで、第2所定値PM2は、例えば、車速VPに応じ、PM2テーブル(図示せず)を検索することによって算出される。このPM2テーブルでは、第2所定値PM2は、そのときの車速VPに対して、最良燃費が得られるようなトルク値よりも小さな値に設定されている。上限値SOCHは、バッテリ43が過充電にならないような値に設定されている。このように、駆動時充電モードによる運転は、車両要求動力が、最良燃費が得られるエンジン動力WENGよりも小さいときに、かつ残存容量SOCが比較的小さいときに行われる。
On the other hand, when both of the following conditions (c) and (d) are satisfied while the vehicle is running, a part of the electric power generated by the first stator 22 using the engine power WENG as described above is stored in the battery. 43 is charged and the rest is supplied to the second stator 32. Hereinafter, this operation mode is referred to as “drive-time charging mode”.
(C) Requested torque PMCMD <second predetermined value PM2
(D) Remaining capacity SOC <upper limit SOCH
Here, the second predetermined value PM2 is calculated, for example, by searching a PM2 table (not shown) according to the vehicle speed VP. In this PM2 table, the second predetermined value PM2 is set to a value smaller than the torque value that provides the best fuel consumption with respect to the vehicle speed VP at that time. The upper limit value SOCH is set to a value that prevents the battery 43 from being overcharged. As described above, the driving in the driving charging mode is performed when the vehicle required power is smaller than the engine power WENG that provides the best fuel efficiency and when the remaining capacity SOC is relatively small.

図21に示すように、この駆動時充電モード中、前述したバッテリ入出力ゼロモードと異なり、第2ステータ32には、第1ステータ22で発電した電力からバッテリ43に充電される電力を差し引いた大きさの電力が供給され、この電力に基づく第2駆動用等価トルクTSE2が、B2ロータ33に伝達される。また、バッテリ入出力ゼロモードと同様、この第2駆動用等価トルクTSE2と、発電に伴ってA1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGと、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGとが、B2ロータ33で合成されるとともに、この合成トルクが駆動輪DW,DWに伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、駆動時充電モード中、駆動輪DW,DWに伝達される動力は、エンジン動力WENGからバッテリ43に充電された電力(エネルギ)を差し引いた大きさになる。   As shown in FIG. 21, during the driving charging mode, unlike the battery input / output zero mode described above, the electric power charged in the battery 43 is subtracted from the electric power generated by the first stator 22 in the second stator 32. The electric power having the magnitude is supplied, and the second driving equivalent torque TSE2 based on the electric power is transmitted to the B2 rotor 33. Similarly to the battery input / output zero mode, the second driving equivalent torque TSE2, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21 as a result of power generation, and the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 are B2 While being synthesized by the rotor 33, this synthesized torque is transmitted to the drive wheels DW and DW. As a result, if there is no transmission loss due to each gear, the power transmitted to the drive wheels DW and DW is subtracted from the power (energy) charged in the battery 43 from the engine power WENG during the drive charging mode. It becomes the size.

また、駆動時充電モード中には、第1ステータ22で発電する電力と、バッテリ43に充電する電力と、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、前記式(1)および(7)に示す速度関係が維持されるように制御される。さらに、第1ステータ22で発電する電力と、バッテリ43に充電する電力は、より具体的には、次のようにして制御される。   Further, during the driving charging mode, the electric power generated by the first stator 22, the electric power charged in the battery 43, and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are expressed by the equations (1) and (7). It is controlled so that the speed relationship shown in FIG. Furthermore, the electric power generated by the first stator 22 and the electric power charged in the battery 43 are more specifically controlled as follows.

図32は、この駆動時充電モード中に得られるエンジントルクTENGや要求トルクPMCMDなどの関係の一例を、概略的に示している。同図の矢印付の破線は、駆動時充電モードの前のバッテリ入出力ゼロモード中の状態を示しており、エンジントルクTENG、要求トルクPMCMD、第1発電用等価トルクTGE1、および第2駆動用等価トルクTSE2が、この状態で互いに釣り合っているものとする。この状態から、同図に矢印付の実線で示すように、要求トルクPMCMDが減少し、それに伴って、駆動時充電モードに移行すると、要求トルクPMCMDをエンジントルクTENGが上回るようになる(以下、この要求トルクPMCMDに対するエンジントルクTENGの余剰分を、「余剰トルクTG」という)。   FIG. 32 schematically shows an example of the relationship between the engine torque TENG and the required torque PMCMD obtained during the driving charging mode. A broken line with an arrow in the figure shows a state in the battery input / output zero mode before the driving charging mode, and the engine torque TENG, the required torque PMCMD, the first power generation equivalent torque TGE1, and the second driving It is assumed that the equivalent torque TSE2 is balanced with each other in this state. From this state, as indicated by a solid line with an arrow in the figure, the required torque PMCMD decreases, and accordingly, when shifting to the driving charging mode, the engine torque TENG exceeds the required torque PMCMD (hereinafter, referred to as the following). The surplus of the engine torque TENG relative to the required torque PMCMD is referred to as “surplus torque TG”).

この場合、前述したように第1および第2の発電電動機20,30におけるトルク分配・合成比が1:1であるので、前記式(1)および(7)の速度関係を維持するためには、第1発電電動機20では、余剰トルクTGの2/3の大きさのトルク分を、第2発電電動機30では、余剰トルクTGの1/3の大きさのトルク分を、それぞれ減少させることが必要である。この場合、第1発電用等価トルクTGE1がエンジントルクTENGに対して負のトルクとして作用するので、第1ステータ22で発電する電力は、第1発電用等価トルクTGE1が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第1発電用等価トルクTGE1に余剰トルクTGの2/3のトルクを加算した値(TGE1+TG×2/3)になるように制御される。また、バッテリ43に充電する電力は、余剰トルクTGとエンジン回転数NEを電気エネルギに換算した値になるように制御される。以上により、第1ステータ22から第2ステータ32に供給される電力は、第2駆動用等価トルクTSE2が、バッテリ入出力ゼロモードにおける第2駆動用等価トルクTSE2から余剰トルクTGの1/3のトルクを減算した値(TSE2−TG/3)になるように制御される。   In this case, since the torque distribution / combination ratio in the first and second generator motors 20 and 30 is 1: 1 as described above, in order to maintain the speed relationship of the equations (1) and (7). The first generator motor 20 can reduce the torque of 2/3 of the surplus torque TG, and the second generator motor 30 can reduce the torque of 1/3 of the surplus torque TG. is necessary. In this case, since the first power generation equivalent torque TGE1 acts as a negative torque with respect to the engine torque TENG, the first power generation equivalent torque TGE1 is generated in the battery input / output zero mode. Control is performed to obtain a value (TGE1 + TG × 2/3) obtained by adding 2/3 of the excess torque TG to the first power generation equivalent torque TGE1. Further, the electric power charged in the battery 43 is controlled so as to have a value obtained by converting the surplus torque TG and the engine speed NE into electric energy. Thus, the electric power supplied from the first stator 22 to the second stator 32 is such that the second driving equivalent torque TSE2 is 1/3 of the surplus torque TG from the second driving equivalent torque TSE2 in the battery input / output zero mode. The torque is subtracted (TSE2−TG / 3).

以上のように、駆動時充電モードによる運転は、最良燃費が得られるエンジン動力WENGに対して車両要求動力が小さいときに行われる。また、この駆動時充電モード中、最良燃費が得られるようにエンジン動力WENGが制御されるとともに、車両要求動力に対するエンジン動力WENGの余剰分が電力として、バッテリ43に充電される。   As described above, the driving in the driving charging mode is performed when the required vehicle power is smaller than the engine power WENG that provides the best fuel efficiency. In addition, during the driving charging mode, the engine power WENG is controlled so as to obtain the best fuel consumption, and the battery 43 is charged with the surplus of the engine power WENG relative to the vehicle required power as electric power.

図22は、上述したバッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクTENGを一定とし、かつ第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が互いに等しいとした場合における、駆動輪DW,DWに伝達されるトルク(以下「足軸駆動トルクTDRDW」という)などを、エンジントルクTENGに対する比で表したものである。また、図22のP1は、バッテリ入出力ゼロモードにおける各トルクを表している。なお、同図には、各ギヤの変速によるトルクの変化などは反映されておらず、このことは、以下の説明においても同様である。   FIG. 22 shows a case where the engine torque TENG is constant and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are equal to each other in the battery input / output zero mode, the assist mode, and the driving charging mode described above. The torque transmitted to the drive wheels DW and DW (hereinafter referred to as “foot shaft drive torque TDRDW”) and the like are expressed as a ratio to the engine torque TENG. Further, P1 in FIG. 22 represents each torque in the battery input / output zero mode. It should be noted that the figure does not reflect changes in torque due to gear shifts, and this also applies to the following description.

また、図22において、TSEは、エンジン動力WENGを用いて第1ステータ22で発電した電力をすべて第2ステータ32に供給した場合において、この供給した電力および第2磁界回転速度VMF2と等価のトルク(以下「供給電力等価トルク」という)を表している。すなわち、供給電力等価トルクTSEは、第1発電用等価トルクTGE1と等しい。   In FIG. 22, TSE is a torque equivalent to the supplied power and the second magnetic field rotational speed VMF2 when all the power generated by the first stator 22 is supplied to the second stator 32 using the engine power WENG. (Hereinafter referred to as “supplied power equivalent torque”). That is, the supplied power equivalent torque TSE is equal to the first power generation equivalent torque TGE1.

前述したように、基本的には、いずれの運転モードにおいても、第2駆動用等価トルクTSE2と、B1ロータ伝達トルクTRB1と、A1ロータ伝達トルクTRA1とを合成した合成トルクが、B2ロータ33を介して駆動輪DW,DWに伝達されるので、足軸駆動トルクTDRDWは、これらのトルクTSE2、TRB1およびTRA1の総和と等しい。また、第2駆動用等価トルクTSE2とB1ロータ伝達トルクTRB1とのトルク合成比が1:1であるので、両者TSE2およびTRB1は互いに等しい。さらに、A2ロータ23およびB1ロータ31は、エンジン3に連結されているため、A2ロータ伝達トルクTRA2とB1ロータ伝達トルクTRB1の和は、エンジントルクTENGに等しく、TRA2値が大きいほど、TRB1値はより小さくなり、逆に、TRB1値が大きいほど、TRA2値はより小さくなる。   As described above, basically, in any operation mode, the combined torque obtained by combining the second driving equivalent torque TSE2, the B1 rotor transmission torque TRB1, and the A1 rotor transmission torque TRA1 Therefore, the foot shaft drive torque TDRDW is equal to the sum of these torques TSE2, TRB1, and TRA1. Further, since the torque synthesis ratio between the second driving equivalent torque TSE2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 is 1: 1, both TSE2 and TRB1 are equal to each other. Furthermore, since the A2 rotor 23 and the B1 rotor 31 are connected to the engine 3, the sum of the A2 rotor transmission torque TRA2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 is equal to the engine torque TENG, and the TRA1 value increases as the TRA2 value increases. Conversely, the larger the TRB1 value, the smaller the TRA2 value.

また、前述したように、バッテリ入出力ゼロモード中、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が互いに等しい場合には、エンジントルクTENGが3等分され、第1〜第3の伝達経路を介して駆動輪DW,DWに伝達されるので、図22のP1に示すように、A1ロータ伝達トルクTRA1、第1発電用等価トルクTGE1およびB1ロータ伝達トルクTRB1は、互いに等しい。さらに、この場合、第1ステータ22で発電した電力がすべて第2ステータ32に供給されるので、第2駆動用等価トルクTSE2は、供給電力等価トルクTSEおよび第1発電用等価トルクTGE1と等しい。   Further, as described above, when the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are equal to each other during the battery input / output zero mode, the engine torque TENG is divided into three equal parts, and the first to third transmission paths. As shown in P1 of FIG. 22, the A1 rotor transmission torque TRA1, the first power generation equivalent torque TGE1, and the B1 rotor transmission torque TRB1 are equal to each other. Further, in this case, since all the electric power generated by the first stator 22 is supplied to the second stator 32, the second driving equivalent torque TSE2 is equal to the supplied electric power equivalent torque TSE and the first electric power generation equivalent torque TGE1.

また、図22において、TOBは、アシストモード中、バッテリ43から第2ステータ32に供給される電力および第2磁界回転速度VMF2と等価のトルク(以下「バッテリ出力等価トルク」という)を表している。前述したように、アシストモード中には、第2ステータ32に、第1ステータ22で発電した電力に加え、バッテリ43からの電力が供給されるので、図22に示すように、第2駆動用等価トルクTSE2は、供給電力等価トルクTSEとバッテリ出力等価トルクTOBとの和に等しくなり、バッテリ出力等価トルクTOBが大きいほど、より大きくなる。さらに、バッテリ出力等価トルクTOBが大きいほど、足軸駆動トルクTDRDWはより大きくなる。   In FIG. 22, TOB represents the electric power supplied from the battery 43 to the second stator 32 and the torque equivalent to the second magnetic field rotational speed VMF2 (hereinafter referred to as “battery output equivalent torque”) during the assist mode. . As described above, during the assist mode, the power from the battery 43 is supplied to the second stator 32 in addition to the power generated by the first stator 22, so that the second drive 32 is used for the second drive as shown in FIG. The equivalent torque TSE2 is equal to the sum of the supplied power equivalent torque TSE and the battery output equivalent torque TOB, and increases as the battery output equivalent torque TOB increases. Furthermore, the larger the battery output equivalent torque TOB, the larger the foot shaft driving torque TDRDW.

また、第2駆動用等価トルクTSE2とB1ロータ伝達トルクTRB1とのトルク合成比が1:1であるので、第2駆動用等価トルクTSE2が大きいほど、B1ロータ伝達トルクTRB1はより大きくなる。さらに、上述したように、B1ロータ伝達トルクTRB1が大きいほど、A2ロータ伝達トルクTRA2がより小さくなるため、A2ロータ伝達トルクTRA2から分配される第1発電用等価トルクTGE1も、より小さくなる。以上から、第2駆動用等価トルクTSE2が大きく、バッテリ出力等価トルクTOBが大きいほど、第1発電用等価トルクTGE1がより小さくなり、第2駆動用等価トルクTSE2に占める供給電力等価トルクTSEの割合は、より小さくなる。すなわち、バッテリ43から供給される電力が大きいほど、前述した電気パスによって駆動輪DW,DWに伝達されるエンジン動力WENGがより小さくなり、前述した磁気パスによって駆動輪DW,DWに伝達されるエンジン動力WENGがより大きくなる。   Further, since the torque synthesis ratio of the second driving equivalent torque TSE2 and the B1 rotor transmission torque TRB1 is 1: 1, the larger the second driving equivalent torque TSE2, the larger the B1 rotor transmission torque TRB1. Further, as described above, the larger the B1 rotor transmission torque TRB1, the smaller the A2 rotor transmission torque TRA2, and therefore the first power generation equivalent torque TGE1 distributed from the A2 rotor transmission torque TRA2. From the above, the larger the second drive equivalent torque TSE2 and the larger the battery output equivalent torque TOB, the smaller the first power generation equivalent torque TGE1 and the ratio of the supplied power equivalent torque TSE to the second drive equivalent torque TSE2 Becomes smaller. That is, as the electric power supplied from the battery 43 is larger, the engine power WENG transmitted to the drive wheels DW and DW by the electric path described above becomes smaller, and the engine transmitted to the drive wheels DW and DW by the magnetic path described above. The power WENG becomes larger.

なお、第1ステータ22で発電を行わずに、バッテリ43から第2ステータ32に供給される電力を、バッテリ出力等価トルクTOBがエンジントルクTENGと同じになるように制御した場合には、エンジン動力WENGを、電気パスによって伝達せずに、磁気パスのみによって駆動輪DW,DWに伝達することができる。この場合、図22のP2に示すように、A2ロータ伝達トルクTRA2、A1ロータ伝達トルクTRA1、第1発電用等価トルクTGE1および供給電力等価トルクTSEはいずれも値0になる。また、B1ロータ伝達トルクTRB1はエンジントルクTENGと等しくなり、足軸駆動トルクTDRDWは、エンジントルクTENGと、第2駆動用等価トルクTSE2すなわちバッテリ出力等価トルクTOBとの和に等しくなる。   In the case where the electric power supplied from the battery 43 to the second stator 32 is controlled so that the battery output equivalent torque TOB is equal to the engine torque TENG without generating power in the first stator 22, the engine power WENG can be transmitted to the drive wheels DW and DW only by the magnetic path without being transmitted by the electric path. In this case, as indicated by P2 in FIG. 22, the A2 rotor transmission torque TRA2, the A1 rotor transmission torque TRA1, the first power generation equivalent torque TGE1, and the supply power equivalent torque TSE all have a value of zero. Further, the B1 rotor transmission torque TRB1 is equal to the engine torque TENG, and the foot shaft driving torque TDRDW is equal to the sum of the engine torque TENG and the second driving equivalent torque TSE2, that is, the battery output equivalent torque TOB.

また、図22において、TCBは、駆動時充電モード中、バッテリ43に充電される電力および第1磁界回転速度VMF1と等価のトルク(以下「充電用等価トルク」という)を表している。前述したように、駆動時充電モード中には、第1ステータ22で発電した電力の一部を、バッテリ43に充電するとともに、この発電した電力の残りを第2ステータ32に供給するので、図22に示すように、充電用等価トルクTCBは、供給電力等価トルクTSEと第2駆動用等価トルクTSE2との差に等しい。さらに、第1発電用等価トルクTGE1が大きく、A2ロータ伝達トルクTRA2が大きいほど、B1ロータ伝達トルクTRB1および第2駆動用等価トルクTSE2はいずれも、より小さくなる。また、このように、第1発電用等価トルクTGE1が大きいほど、第2駆動用等価トルクTSE2がより小さくなるため、充電用等価トルクTCBはより大きくなる。さらに、充電用等価トルクTCBが大きいほど、足軸駆動トルクTDRDWはより小さくなる。   In FIG. 22, TCB represents the electric power charged in the battery 43 and the torque equivalent to the first magnetic field rotational speed VMF1 (hereinafter referred to as “equivalent torque for charging”) during the driving charging mode. As described above, during the driving charging mode, a part of the power generated by the first stator 22 is charged to the battery 43 and the remainder of the generated power is supplied to the second stator 32. As shown in FIG. 22, the charging equivalent torque TCB is equal to the difference between the supplied power equivalent torque TSE and the second driving equivalent torque TSE2. Furthermore, as the first power generation equivalent torque TGE1 is larger and the A2 rotor transmission torque TRA2 is larger, both the B1 rotor transmission torque TRB1 and the second driving equivalent torque TSE2 are smaller. As described above, the larger the first power generation equivalent torque TGE1 is, the smaller the second driving equivalent torque TSE2 is, and thus the charging equivalent torque TCB is larger. Furthermore, the larger the equivalent charging torque TCB, the smaller the foot shaft driving torque TDRDW.

また、図22のP3は、第1ステータ22で発電する電力を、第1発電用等価トルクTGE1がエンジントルクTENGの1/2になるように制御するとともに、この発電した電力をすべてバッテリ43に充電した場合の各トルクを示している。この場合、このP3に示すように、A2ロータ伝達トルクTRA2は、エンジントルクTENGと等しくなり、B1ロータ伝達トルクTRB1および第2駆動用等価トルクTSE2はいずれも、値0になる。さらに、足軸駆動トルクTDRDWおよび充電用等価トルクTCBはいずれも、エンジントルクTENGの1/2の大きさになる。このように、この場合には、第2駆動用等価トルクTSE2が値0になるので、エンジン動力WENGを、電気パスによって伝達せずに、磁気パスのみによって駆動輪DW,DWに伝達することができる。   P3 in FIG. 22 controls the electric power generated by the first stator 22 so that the first power generation equivalent torque TGE1 becomes 1/2 of the engine torque TENG, and all the generated electric power is supplied to the battery 43. Each torque when charging is shown. In this case, as indicated by P3, the A2 rotor transmission torque TRA2 is equal to the engine torque TENG, and the B1 rotor transmission torque TRB1 and the second drive equivalent torque TSE2 both have a value of 0. Further, both the foot shaft driving torque TDRDW and the charging equivalent torque TCB are ½ the engine torque TENG. Thus, in this case, since the second driving equivalent torque TSE2 has a value of 0, the engine power WENG can be transmitted to the drive wheels DW and DW only by the magnetic path without being transmitted by the electric path. it can.

次に、車両の減速走行中の制御について説明する。減速走行中、駆動輪DW,DWのトルク(以下「足軸入力トルク」という)に対する、エンジン3に伝達される足軸入力トルクの割合が小さいときには、駆動輪DW,DWの動力の一部を用いて第1および第2のステータ22,32の双方で発電を行うとともに、発電した電力をバッテリ43に充電する。具体的には、この発電は、第1ステータ22では、A2ロータ23に後述するように伝達される動力を用いて行われ、第2ステータ32では、B2ロータ33に後述するように伝達される動力を用いて行われる。   Next, control during vehicle deceleration will be described. When the ratio of the foot shaft input torque transmitted to the engine 3 to the torque of the drive wheels DW and DW (hereinafter referred to as “foot shaft input torque”) is small during traveling at a reduced speed, a part of the power of the drive wheels DW and DW is reduced. The first and second stators 22 and 32 are used to generate power, and the generated power is charged in the battery 43. Specifically, this power generation is performed by the first stator 22 using power transmitted to the A2 rotor 23 as described later, and is transmitted to the B2 rotor 33 by the second stator 32 as described later. This is done using power.

図23は、上記の減速走行中におけるトルクの伝達状況を示している。同図に示すように、B2ロータ33には、足軸入力トルクの全部と、A1ロータ21に後述するように分配されたトルクとを合成した合成トルクが伝達される。前記式(12)を用いて説明したように、第2発電電動機30では、B2ロータ33に入力された動力を用いた発電時、B2ロータ伝達トルクTRB2が、第2ステータ32およびB1ロータ31に、1:1のトルク分配比で分配され、第2発電用等価トルクTGE2およびB1ロータ伝達トルクTRB1としてそれぞれ伝達される。このため、発電に伴い、B2ロータ33に伝達された上記の合成トルクは、第2ステータ32およびB1ロータ31に1:1のトルク分配比で分配される。   FIG. 23 shows a state of transmission of torque during the above-described deceleration traveling. As shown in the figure, the B2 rotor 33 is transmitted with a combined torque obtained by synthesizing all of the foot shaft input torque and the torque distributed to the A1 rotor 21 as will be described later. As described using the equation (12), in the second generator motor 30, the B2 rotor transmission torque TRB2 is applied to the second stator 32 and the B1 rotor 31 during power generation using the power input to the B2 rotor 33. The torque is distributed at a torque distribution ratio of 1: 1 and is transmitted as the second power generation equivalent torque TGE2 and the B1 rotor transmission torque TRB1, respectively. Therefore, the combined torque transmitted to the B2 rotor 33 with power generation is distributed to the second stator 32 and the B1 rotor 31 at a torque distribution ratio of 1: 1.

さらに、B1ロータ31に分配されたトルクの一部は、エンジン3に伝達され、残りは、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、第1ステータ22での発電に伴い、A2ロータ23に伝達された後、第1ステータ22およびA1ロータ21に1:1のトルク分配比で分配される。また、A1ロータ21に分配されたトルクは、B2ロータ33に伝達される。以上の結果、各ギヤによる伝達ロスなどがないとすれば、減速走行中、エンジン3に伝達される動力と、バッテリ43に充電される電力(エネルギ)との和は、駆動輪DW,DWの動力と等しくなる。   Further, a part of the torque distributed to the B1 rotor 31 is transmitted to the engine 3, and the rest is transferred to the A2 rotor 23 along with the power generation in the first stator 22 as in the case of the battery input / output zero mode described above. After being transmitted, the torque is distributed to the first stator 22 and the A1 rotor 21 at a torque distribution ratio of 1: 1. Further, the torque distributed to the A1 rotor 21 is transmitted to the B2 rotor 33. As a result, if there is no transmission loss due to each gear, the sum of the power transmitted to the engine 3 and the electric power (energy) charged to the battery 43 during the decelerating traveling is calculated by the driving wheels DW and DW. It becomes equal to power.

また、エンジン3の始動、クリープ運転、および車両の発進を、前述した手法に代えて、次のようにして行ってもよい。まず、エンジン3の始動について説明する。このエンジン3の始動は、前述した車両の走行中のエンジン3の始動と異なり、車両の停止中に行われる。以下、このようなエンジン3の始動を「停車中ENG始動」という。具体的には、第1ステータ22にバッテリ43から電力を供給し、それに伴って第1ステータ22で発生する第1および第2の回転磁界を正転させるとともに、B1ロータ31に後述するように伝達される動力を用いて、第2ステータ32で発電を行い、発電した電力を第1ステータ22に供給する。   Further, the start of the engine 3, the creep operation, and the start of the vehicle may be performed as follows instead of the method described above. First, the start of the engine 3 will be described. The start of the engine 3 is performed while the vehicle is stopped, unlike the start of the engine 3 while the vehicle is traveling. Hereinafter, such starting of the engine 3 is referred to as “stopped ENG start”. Specifically, power is supplied from the battery 43 to the first stator 22, and the first and second rotating magnetic fields generated in the first stator 22 are caused to rotate forward, and the B1 rotor 31 will be described later. Electric power is generated by the second stator 32 using the transmitted power, and the generated electric power is supplied to the first stator 22.

図24は、上記の停車中ENG始動時におけるトルクの伝達状況を、図25は、この停車中ENG始動時における速度線図を、それぞれ示している。図24に示すように、停車中ENG始動時、第1ステータ22に電力が供給されるのに伴い、第1ステータ22から、A2ロータ23に、これを正転させるように作用するトルクが伝達されるとともに、矢印Dで示すように、A1ロータ21に、これを逆転させるように作用するトルクが伝達される。また、A2ロータ23に伝達されたトルクの一部は、クランク軸3aに伝達され、それにより、クランク軸3aが正転する。   FIG. 24 shows the state of torque transmission at the time of ENG start while the vehicle is stopped, and FIG. 25 shows the speed diagram at the time of ENG start when the vehicle is stopped. As shown in FIG. 24, when ENG is started while the vehicle is stopped, torque is transmitted from the first stator 22 to the A2 rotor 23 so as to rotate it forward as electric power is supplied to the first stator 22. At the same time, as indicated by an arrow D, torque acting to reverse the rotation is transmitted to the A1 rotor 21. Further, part of the torque transmitted to the A2 rotor 23 is transmitted to the crankshaft 3a, whereby the crankshaft 3a rotates normally.

さらに、停車中ENG始動時、A2ロータ23に伝達されたトルクの残りは、B1ロータ31に伝達された後、第2ステータ32での発電に伴い、第2ステータ32に、第2発電用等価トルクTGE2として伝達される。また、図25に太い実線で示すように、第2ステータ32での発電に伴って発生する第1および第2の回転磁界が逆転する。このため、図24に矢印Eで示すように、この発電に伴い、B2ロータ33には、発電した電力量に応じたトルクが第2ステータ32から伝達され、このトルクは、B2ロータ33を正転させるように作用する。また、このトルクに釣り合うように、B1ロータ31に伝達されたトルクが、B2ロータ33にさらに伝達され(矢印Fで図示)、これらのトルクが1:1のトルク合成比で合成される。   Further, when ENG is started while the vehicle is stopped, the remainder of the torque transmitted to the A2 rotor 23 is transmitted to the B1 rotor 31 and then the second stator 32 causes the second stator 32 to generate the second power generation equivalent. It is transmitted as torque TGE2. Further, as shown by a thick solid line in FIG. 25, the first and second rotating magnetic fields generated by the power generation in the second stator 32 are reversed. For this reason, as shown by an arrow E in FIG. 24, with this power generation, torque corresponding to the amount of generated power is transmitted from the second stator 32 to the B2 rotor 33, and this torque causes the B2 rotor 33 to be Acts like turning. Further, the torque transmitted to the B1 rotor 31 is further transmitted to the B2 rotor 33 (illustrated by an arrow F) so as to balance this torque, and these torques are combined at a torque synthesis ratio of 1: 1.

この場合、上述した矢印Dで示すA1ロータ21を逆転させるトルクと、矢印EおよびFで示すB2ロータ33を正転させるトルクとが釣り合うように、第1ステータ22に供給する電力と第2ステータ32で発電する電力を制御することによって、互いに連結されたA1ロータ21、B2ロータ33および駆動輪DW,DWが、静止状態に保持される。その結果、図25に示すように、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2は、値0になり、車速VPも値0になる。   In this case, the electric power supplied to the first stator 22 and the second stator so that the torque that reversely rotates the A1 rotor 21 indicated by the arrow D and the torque that normally rotates the B2 rotor 33 indicated by arrows E and F are balanced. By controlling the electric power generated at 32, the A1 rotor 21, the B2 rotor 33 and the drive wheels DW and DW connected to each other are held stationary. As a result, as shown in FIG. 25, the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2 become the value 0, and the vehicle speed VP also becomes the value 0.

また、この場合、第1ステータ22に供給する電力と、第2ステータ32で発電する電力と、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、前記式(1)および(7)に示す速度関係が維持されるように、かつA2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1が比較的小さな値になるように制御される(図25参照)。以上により、停車中ENG始動時、車速VPを値0に保持しながら、エンジン回転数NEが、エンジン3の始動に適した比較的小さな値に制御される。また、その状態で、エンジン3の燃料噴射弁や点火プラグの点火動作を制御することによって、エンジン3が始動される。   In this case, the electric power supplied to the first stator 22, the electric power generated by the second stator 32, and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2 are expressed by the equations (1) and (7). Control is performed so that the speed relationship is maintained and the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1 are relatively small values (see FIG. 25). As described above, the engine speed NE is controlled to a relatively small value suitable for starting the engine 3 while maintaining the vehicle speed VP at the value 0 at the time of ENG start while the vehicle is stopped. In this state, the engine 3 is started by controlling the ignition operation of the fuel injection valve and the spark plug of the engine 3.

クリープ運転中の制御は、上述した停車中ENG始動に続いて次のようにして行われる。以下、このクリープ運転を「ENGクリープ運転」という。すなわち、A2ロータ23に伝達されるエンジン動力WENGを用いて、第1ステータ22で発電を行うとともに、B1ロータ31に伝達されるエンジン動力WENGを用いて、第2ステータ32で発電を行う。また、このように第1および第2のステータ22,32で発電した電力を、バッテリ43に充電する。   The control during the creep operation is performed as follows following the above-described ENG start while the vehicle is stopped. Hereinafter, this creep operation is referred to as “ENG creep operation”. That is, power is generated by the first stator 22 using the engine power WENG transmitted to the A2 rotor 23, and power is generated by the second stator 32 using the engine power WENG transmitted to the B1 rotor 31. In addition, the battery 43 is charged with the electric power generated by the first and second stators 22 and 32 in this way.

図26は、上記のENGクリープ運転中におけるトルクの伝達状況を、図27は、このENGクリープ運転中における速度線図を、それぞれ示している。図26に示すように、このENGクリープ運転中には、前述したバッテリ入出力ゼロモードの場合と同様、上記の第1ステータ22での発電に伴って、A2ロータ23にエンジントルクTENGの一部が伝達されるとともに、A2ロータ23に伝達されたエンジントルクTENGが、第1ステータ22およびA1ロータ21に1:1のトルク分配比で分配される。また、図27に示すように、第2ステータ32での発電に伴って発生する第1および第2の回転磁界が逆転する。このため、図26に示すように、この発電に伴い、上述した停車中ENG始動の場合と同様、B2ロータ33には、発電した電力量に応じた正転トルクが第2ステータ32から伝達される。また、この正転トルクに釣り合うように、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGが、B2ロータ33にさらに伝達され、これらのトルクが1:1のトルク合成比で合成される。さらに、B2ロータ33には、上記のようにA1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGが伝達される。   FIG. 26 shows the state of torque transmission during the above-mentioned ENG creep operation, and FIG. 27 shows the velocity diagram during this ENG creep operation. As shown in FIG. 26, during this ENG creep operation, as in the battery input / output zero mode described above, a part of the engine torque TENG is applied to the A2 rotor 23 along with the power generation in the first stator 22 described above. Is transmitted, and the engine torque TENG transmitted to the A2 rotor 23 is distributed to the first stator 22 and the A1 rotor 21 at a torque distribution ratio of 1: 1. In addition, as shown in FIG. 27, the first and second rotating magnetic fields generated by the power generation in the second stator 32 are reversed. Therefore, as shown in FIG. 26, with this power generation, the forward rotation torque corresponding to the amount of generated power is transmitted from the second stator 32 to the B2 rotor 33 as in the case of the above-described stopped ENG start. The Further, the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 is further transmitted to the B2 rotor 33 so as to balance the forward rotation torque, and these torques are synthesized at a torque synthesis ratio of 1: 1. Further, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21 as described above is transmitted to the B2 rotor 33.

以上のように、ENGクリープ運転中、B2ロータ33には、A1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGと、第2ステータ32で発電した電力量に応じたトルクと、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGとを合成した合成トルクが伝達される。また、この合成トルクは、駆動輪DW,DWに伝達され、駆動輪DW,DWを正転させる。さらに、第1および第2のステータ22,32において発電する電力、ならびに第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2は、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2すなわち車速VPが非常に小さくなるように制御され(図27参照)、それにより、ENGクリープ運転が行われる。   As described above, during the ENG creep operation, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21, the torque corresponding to the amount of power generated by the second stator 32, and the B1 rotor 31 are transmitted to the B2 rotor 33. A combined torque obtained by combining the engine torque TENG is transmitted. The combined torque is transmitted to the drive wheels DW and DW to cause the drive wheels DW and DW to rotate forward. Furthermore, the electric power generated in the first and second stators 22 and 32, and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2, the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2, that is, the vehicle speed VP are very small. Thus, the ENG creep operation is performed.

また、このENGクリープ運転中には、上述したように、第1ステータ22での発電に伴ってA1ロータ21に分配されたエンジントルクTENGと、第2ステータ32での発電に伴ってB1ロータ31を介してB2ロータ33に伝達されるエンジントルクTENGが、駆動輪DW,DWに伝達される。すなわち、エンジントルクTENGの一部を駆動輪DW,DWに伝達するので、駆動輪DW,DWから大きな反力がエンジン3に作用するのを防止でき、したがって、エンジンストールを生じることなく、ENGクリープ運転を行うことができる。なお、以上のエンジン動力WENGを用いたENGクリープ運転は、主として、残存容量SOCが小さいときや登坂時などに行われる。   During the ENG creep operation, as described above, the engine torque TENG distributed to the A1 rotor 21 as a result of power generation by the first stator 22 and the B1 rotor 31 as a result of power generation by the second stator 32. The engine torque TENG transmitted to the B2 rotor 33 via is transmitted to the drive wheels DW and DW. That is, since a part of the engine torque TENG is transmitted to the drive wheels DW and DW, it is possible to prevent a large reaction force from acting on the engine 3 from the drive wheels DW and DW, and therefore, ENG creep without causing engine stall. You can drive. The ENG creep operation using the engine power WENG described above is performed mainly when the remaining capacity SOC is small or when climbing.

車両の発進時の制御は、上記のENGクリープ運転中の制御に続いて次のようにして行われる。以下、この車両の発進を「ENG発進」という。すなわち、ENGクリープ運転中に逆転していた第2ステータ32の第1および第2の回転磁界の第2磁界回転速度VMF2を、値0になるように制御し、正転していた第1ステータ22の第1および第2の回転磁界の第1磁界回転速度VMF1を上昇させるとともに、エンジン動力WENGを増大させる。そして、第2磁界回転速度VMF2が値0になった後には、前述したバッテリ入出力ゼロモードによる運転を行う。以上により、図28に太い実線で示すように、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2すなわち車速VPが、同図に破線で示すENGクリープ運転状態から上昇し、車両が発進する。   Control at the time of start of the vehicle is performed as follows following the control during the ENG creep operation. Hereinafter, the start of the vehicle is referred to as “ENG start”. That is, the second magnetic field rotation speed VMF2 of the first and second rotating magnetic fields of the second stator 32 that has been reversed during the ENG creep operation is controlled to be 0, and the first stator that has been normally rotated The first magnetic field rotational speed VMF1 of the first and second rotating magnetic fields 22 is increased, and the engine power WENG is increased. Then, after the second magnetic field rotational speed VMF2 reaches the value 0, the operation in the battery input / output zero mode described above is performed. As described above, as shown by the thick solid line in FIG. 28, the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2, that is, the vehicle speed VP, rise from the ENG creep operation state indicated by the broken line in the figure, and the vehicle starts.

以上のように、本実施形態によれば、バッテリ入出力ゼロモード中、エンジン動力WENGの2/3以上を、すなわち、その大部分を伝達効率の高い磁気パスによって駆動輪DW,DWに伝達できるとともに、電気パスによって駆動輪DW,DWに伝達されるエンジン動力WENGを、従来の動力装置よりも小さな1/3以下に抑えることができる。したがって、動力装置1の駆動効率を高めることができる。また、A2ロータ23およびB2ロータ33が、軟磁性体で構成されていることから、第1および第2の発電電動機20,30の動作中に磁化されるので、第1および第2の発電電動機20,30は、同期機として機能する。これにより、誘導機として機能する従来の場合と比較して、第1および第2の発電電動機20,30の効率を高めることができ、したがって、動力装置1の駆動効率をさらに高めることができる。   As described above, according to the present embodiment, during the battery input / output zero mode, 2/3 or more of the engine power WENG, that is, most of the power can be transmitted to the drive wheels DW and DW by a magnetic path with high transmission efficiency. At the same time, the engine power WENG transmitted to the drive wheels DW and DW by the electric path can be suppressed to 1/3 or less which is smaller than that of the conventional power unit. Therefore, the driving efficiency of the power unit 1 can be increased. In addition, since the A2 rotor 23 and the B2 rotor 33 are made of a soft magnetic material, they are magnetized during the operation of the first and second generator motors 20 and 30, so the first and second generator motors 20 and 30 function as a synchronous machine. Thereby, compared with the conventional case which functions as an induction machine, the efficiency of the 1st and 2nd generator motors 20 and 30 can be raised, Therefore, the drive efficiency of the power plant 1 can further be raised.

さらに、バッテリ入出力ゼロモード中、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2を制御することによって、エンジン動力WENGが無段階に変速され、駆動輪DW,DWに伝達される。また、この場合、エンジン回転数NEが、最良燃費が得られるように設定された目標回転数NECMDになるように、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2を制御するので、最良燃費が得られるようにエンジン動力WENGを制御しながら、駆動輪DW,DWを駆動することができる。したがって、動力装置1の駆動効率をより一層、高めることができる。   Further, during the battery input / output zero mode, by controlling the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2, the engine power WENG is steplessly shifted and transmitted to the drive wheels DW, DW. In this case, the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2 are controlled so that the engine speed NE becomes the target speed NECMD set so as to obtain the best fuel efficiency. The drive wheels DW and DW can be driven while controlling the engine power WENG as obtained. Therefore, the driving efficiency of the power unit 1 can be further increased.

さらに、駆動時充電モードによる運転が、最良燃費が得られるエンジン動力WENGに対して車両要求動力が小さいときに行われ、この駆動時充電モード中、エンジン動力WENGを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力WENGの余剰分が電力として、バッテリ43に充電される。また、アシストモードによる運転が、最良燃費が得られるエンジン動力WENGに対して車両要求動力が大きいときに行われ、このアシストモード中、エンジン動力WENGを最良燃費が得られるように制御するとともに、車両要求動力に対するエンジン動力WENGの不足分が、バッテリ43からの電力の供給によって補われる。したがって、動力装置1の駆動効率をさらに高めることができる。   Further, the driving in the driving charging mode is performed when the vehicle required power is small with respect to the engine power WENG for obtaining the best fuel efficiency, and the engine power WENG is controlled so as to obtain the best fuel consumption during the driving charging mode. At the same time, the surplus of the engine power WENG relative to the vehicle required power is charged to the battery 43 as electric power. In addition, the driving in the assist mode is performed when the vehicle required power is larger than the engine power WENG for obtaining the best fuel consumption. During the assist mode, the engine power WENG is controlled so as to obtain the best fuel consumption. The shortage of the engine power WENG relative to the required power is compensated by the supply of electric power from the battery 43. Therefore, the driving efficiency of the power unit 1 can be further increased.

次に、図33〜図36を参照しながら、本発明の第2〜第5の実施形態による動力装置1A,1B,1C,1Dについて説明する。これらの動力装置1A〜1Dはそれぞれ、第1実施形態と比較して、変速装置60,70,80,90をさらに備える点が主に異なっており、第2〜第5の実施形態のいずれにおいても、エンジン3と第1および第2の発電電動機20,30と駆動輪DW,DWの間の連結関係は、第1実施形態と同様である。すなわち、A2およびB1のロータ23,31がエンジン3のクランク軸3aに機械的に連結されるとともに、A1およびB2のロータ21,33が駆動輪DW,DWに機械的に連結されている。また、図33〜図36において、第1実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を用いて示している。以下、第2実施形態から順に、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   Next, power devices 1A, 1B, 1C, and 1D according to second to fifth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Each of these power units 1A to 1D is mainly different from the first embodiment in that the transmissions 60, 70, 80, and 90 are further provided, and in any of the second to fifth embodiments. The connection relationship among the engine 3, the first and second generator motors 20 and 30, and the drive wheels DW and DW is the same as that in the first embodiment. That is, the A2 and B1 rotors 23 and 31 are mechanically connected to the crankshaft 3a of the engine 3, and the A1 and B2 rotors 21 and 33 are mechanically connected to the drive wheels DW and DW. 33 to 36, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be mainly described in order from the second embodiment.

図33に示すように、動力装置1Aでは、変速装置60は、前述した互いに噛み合うギヤ7bおよび第1ギヤ8bに代えて設けられている。この変速装置60は、ベルト式の無段変速装置であり、前述した第2主軸7に連結された入力軸と、アイドラ軸8に連結された出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた金属ベルト(いずれも図示せず)を有している。変速装置60は、これらのプーリの有効径を変更することによって、この入力軸に入力された動力を、変速した状態で出力軸に出力する。また、変速装置60の変速比(入力軸の回転数/出力軸の回転数)はECU2によって制御される。   As shown in FIG. 33, in the power unit 1A, the transmission 60 is provided in place of the gear 7b and the first gear 8b that mesh with each other. The transmission 60 is a belt-type continuously variable transmission, and is provided on the input shaft connected to the second main shaft 7, the output shaft connected to the idler shaft 8, the input shaft, and the output shaft, respectively. Pulleys and metal belts (none of which are shown) wound around these pulleys. The transmission 60 changes the effective diameters of these pulleys, and outputs the power input to the input shaft to the output shaft in a shifted state. Further, the gear ratio of the transmission 60 (the rotational speed of the input shaft / the rotational speed of the output shaft) is controlled by the ECU 2.

上記のように、変速装置60は、A1およびB2のロータ21,33と駆動輪DW,DWとの間に設けられており、A1およびB2のロータ21,33に伝達された動力は、変速装置60によって変速され、駆動輪DW,DWに伝達される。   As described above, the transmission 60 is provided between the A1 and B2 rotors 21 and 33 and the drive wheels DW and DW, and the power transmitted to the A1 and B2 rotors 21 and 33 is transmitted to the transmission. The speed is changed by 60 and transmitted to the drive wheels DW and DW.

以上の構成の動力装置1Aでは、前述したEV発進時やENG発進時など、A1およびB2のロータ21,33から駆動輪DW,DWに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置60の変速比は値1.0よりも大きな減速側の所定値に制御される。これにより、A1およびB2のロータ21,33に伝達されたトルクは、変速装置60において増大された後、駆動輪DW,DWに伝達される。それに応じて、A1およびB2のロータ21,33に伝達されるトルクが小さくなるように、第1発電電動機20で発電される電力および第2発電電動機30に供給される電力(発電される電力)が制御される。したがって、本実施形態によれば、第1および第2の発電電動機20,30に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第1および第2の発電電動機20,30の小型化およびコストの削減を図ることができる。   In the power unit 1A having the above-described configuration, when extremely large torque is transmitted from the A1 and B2 rotors 21 and 33 to the drive wheels DW and DW, such as when the EV starts or the ENG starts, the transmission 60 The gear ratio is controlled to a predetermined value on the deceleration side that is larger than 1.0. Thus, the torque transmitted to the A1 and B2 rotors 21 and 33 is increased in the transmission 60 and then transmitted to the drive wheels DW and DW. Accordingly, the power generated by the first generator motor 20 and the power supplied to the second generator motor 30 (power generated) so that the torque transmitted to the A1 and B2 rotors 21 and 33 is reduced. Is controlled. Therefore, according to the present embodiment, the maximum value of torque required for the first and second generator motors 20 and 30 can be reduced, and the first and second generator motors 20 and 30 can be reduced in size and Cost can be reduced.

また、車速VPが極めて高い高車速運転中など、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2が極めて高くなるようなときには、変速装置60の変速比は値1.0よりも小さな増速側の所定値に制御される。これにより、車速VPに対して、A1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRB2を低下させることができるので、両ロータ回転速度VRA1,VRB2が高くなりすぎることによる第1および第2の発電電動機20,30の故障を防止することができる。前述したようにA1ロータ21は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。   Further, when the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2 are extremely high, such as during high vehicle speed operation where the vehicle speed VP is extremely high, the transmission gear ratio of the transmission 60 is a predetermined value on the acceleration side smaller than the value 1.0. Controlled by value. Thereby, since the rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 of A1 and B2 can be reduced with respect to the vehicle speed VP, the first and second generator motors 20 due to the both rotor rotational speeds VRA1 and VRB2 becoming too high. 30 failures can be prevented. As described above, the A1 rotor 21 is made of a magnet, and the magnet is particularly effective because it has a lower strength than the soft magnetic material and easily causes the above-described problems.

さらに、EV走行中や前述したバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速装置60の変速比は、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2がそれぞれ所定の第1および第2の目標値になるように制御される。これらの第1および第2の目標値は、第1および第2の発電電動機20,30のみを動力源として用いるときには、車速VPに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン3、第1および第2の発電電動機20,30を動力源として用いるときには、エンジン回転数NEおよび車速VPに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、第1および第2の目標値は、そのときの車速VP(およびエンジン回転数NE)に対して、第1および第2の発電電動機20,30の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置60の制御と並行して、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が、第1および第2の目標値にそれぞれ制御される。以上により、本実施形態によれば、車両の走行中、第1および第2の発電電動機20,30の高い効率を得ることができる。   Further, during EV traveling or during traveling of the vehicle including the battery input / output zero mode described above, the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2 have predetermined first and second speed ratios, respectively. It is controlled to become the target value. These first and second target values are calculated by searching the map according to the vehicle speed VP when only the first and second generator motors 20 and 30 are used as the power source. When the second generator motor 20 or 30 is used as a power source, it is calculated by searching a map different from the above according to the engine speed NE and the vehicle speed VP. In these maps, the first and second target values are high in efficiency of the first and second generator motors 20 and 30 with respect to the vehicle speed VP (and the engine speed NE) at that time. It is set to such a value. Further, in parallel with the control of the transmission device 60, the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are controlled to the first and second target values, respectively. As described above, according to the present embodiment, high efficiency of the first and second generator motors 20 and 30 can be obtained while the vehicle is traveling.

さらに、図19を用いて説明したように、第1および第2の発電電動機20,30によって、エンジン動力WENGを無段階に変速して、駆動輪DW,DWに伝達できるので、変速装置60の変速動作の頻度を低くすることができる。したがって、この変速動作による熱損失を抑制することができ、それにより、動力装置1Aの高い駆動効率を確保することができる。その他、本実施形態によれば、第1実施形態の効果を同様に得ることができる。   Further, as described with reference to FIG. 19, the engine power WENG can be steplessly shifted by the first and second generator motors 20 and 30 and transmitted to the drive wheels DW and DW. The frequency of the shifting operation can be reduced. Therefore, heat loss due to this speed change operation can be suppressed, and thereby high driving efficiency of the power unit 1A can be ensured. In addition, according to this embodiment, the effect of 1st Embodiment can be acquired similarly.

なお、本実施形態では、変速装置60は、ベルト式の無段変速装置であるが、トロイダル式の無段変速装置やギヤ式の有段変速装置でもよいことは、もちろんである。   In the present embodiment, the transmission 60 is a belt-type continuously variable transmission. However, it goes without saying that the transmission 60 may be a toroidal continuously variable transmission or a gear-type continuously variable transmission.

図34に示す第3実施形態の動力装置1Bでは、変速装置70は、ギヤ式の有段変速装置であり、入力軸70aおよび出力軸(図示せず)と、ギヤ比が互いに異なる複数のギヤ列と、これらの複数のギヤ列と入力軸70aおよび出力軸との間をギヤ列ごとに接続・遮断するクラッチ(いずれも図示せず)を有している。変速装置70は、この入力軸70aに入力された動力を、これらの複数のギヤ列の1つによって変速した状態で、出力軸に出力する。また、変速装置70では、これらの複数のギヤ列によって、前進用の第1速(変速比=入力軸70aの回転数/出力軸の回転数>1.0)、第2速(変速比=1.0)および第3速(変速比<1.0)と、後進用の1つの変速段から成る計4つの変速段が設定され、その変更はECU2によって制御される。   In the power unit 1B of the third embodiment shown in FIG. 34, the transmission 70 is a gear-type stepped transmission, and a plurality of gears having different gear ratios from the input shaft 70a and the output shaft (not shown). And a clutch (not shown) for connecting / disconnecting the plurality of gear trains and the input shaft 70a and the output shaft for each gear train. The transmission 70 outputs the power input to the input shaft 70a to the output shaft in a state where the power is shifted by one of the plurality of gear trains. Further, in the transmission 70, the plurality of gear trains allow the forward first speed (speed ratio = number of rotations of the input shaft 70a / number of rotations of the output shaft> 1.0) and second speed (speed ratio = 1.0) and 3rd speed (gear ratio <1.0) and a single reverse gear, a total of four gears are set, and the change is controlled by the ECU 2.

また、動力装置1Bでは、第1実施形態と異なり、第2主軸7にギヤ7bが設けられておらず、A1およびB2のロータ21,33は、次のようにして駆動輪DW,DWに連結されている。すなわち、A1ロータ21は、変速装置70の入力軸70aに直結されており、変速装置70の出力軸は、前述した連結軸6に直結されている。連結軸6には、ギヤ6bが一体に設けられており、このギヤ6bは、前述した第1ギヤ8bに噛み合っている。   In the power unit 1B, unlike the first embodiment, the second main shaft 7 is not provided with the gear 7b, and the rotors 21 and 33 of A1 and B2 are connected to the drive wheels DW and DW as follows. Has been. That is, the A1 rotor 21 is directly connected to the input shaft 70a of the transmission 70, and the output shaft of the transmission 70 is directly connected to the connecting shaft 6 described above. The connecting shaft 6 is integrally provided with a gear 6b, and the gear 6b meshes with the first gear 8b described above.

以上のように、A1ロータ21は、変速装置70、ギヤ6b、第1ギヤ8b、アイドラ軸8、第2ギヤ8c、ギヤ9a、および差動ギヤ機構9などを介して、駆動輪DW,DWに機械的に連結されている。また、A1ロータ21に伝達された動力は、変速装置70によって変速され、駆動輪DW,DWに伝達される。さらに、B2ロータ33は、連結軸6、ギヤ6b、および第1ギヤ8bなどを介して、変速装置70を介さずに、駆動輪DW,DWに機械的に連結されている。   As described above, the A1 rotor 21 is connected to the drive wheels DW and DW via the transmission 70, the gear 6b, the first gear 8b, the idler shaft 8, the second gear 8c, the gear 9a, the differential gear mechanism 9, and the like. Are mechanically connected to each other. Further, the power transmitted to the A1 rotor 21 is shifted by the transmission 70 and transmitted to the drive wheels DW and DW. Further, the B2 rotor 33 is mechanically connected to the drive wheels DW and DW via the connecting shaft 6, the gear 6b, the first gear 8b, and the like, without passing through the transmission 70.

以上の構成の動力装置1Bでは、ENG発進時など、A1ロータ21から駆動輪DW,DWに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置70の変速段は、第1速(変速比>1.0)に制御される。これにより、A1ロータ21に伝達されたトルクは、変速装置70において増大された後、駆動輪DW,DWに伝達される。それに応じて、A1ロータ21に伝達されるトルクが小さくなるように、第1発電電動機20で発電される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第1発電電動機20に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第1発電電動機20の小型化およびコストの削減を図ることができる。   In the power unit 1B having the above-described configuration, when an extremely large torque is transmitted from the A1 rotor 21 to the drive wheels DW and DW, such as when ENG starts, the gear position of the transmission 70 is set to the first speed (speed ratio> 1.0). Thus, the torque transmitted to the A1 rotor 21 is increased in the transmission 70 and then transmitted to the drive wheels DW and DW. Accordingly, the electric power generated by the first generator motor 20 is controlled so that the torque transmitted to the A1 rotor 21 is reduced. Thereby, according to this embodiment, the maximum value of the torque requested | required of the 1st generator motor 20 can be made small, and size reduction of the 1st generator motor 20 and cost reduction can be achieved.

また、車速VPが極めて高い高車速運転中など、A1ロータ回転速度VRA1が極めて高くなるようなときには、変速装置70の変速段は、第3速(変速比<1.0)に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速VPに対して、A1ロータ回転速度VRA1を低下させることができるので、A1ロータ回転速度VRA1が高くなりすぎることによる第1発電電動機20の故障を防止することができる。A1ロータ21は磁石で構成されており、磁石は軟磁性体よりも強度が低く、上記のような不具合が発生しやすいため、特に有効である。   Further, when the A1 rotor rotational speed VRA1 becomes extremely high, such as during a high vehicle speed operation at which the vehicle speed VP is extremely high, the gear position of the transmission 70 is controlled to the third speed (speed ratio <1.0). Thereby, according to this embodiment, since A1 rotor rotational speed VRA1 can be reduced with respect to vehicle speed VP, failure of first generator motor 20 due to excessively high A1 rotor rotational speed VRA1 is prevented. be able to. The A1 rotor 21 is composed of a magnet, and the magnet is particularly effective because it has a lower strength than a soft magnetic material and easily causes the above-described problems.

さらに、EV走行中やバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速装置70の変速段は、第1磁界回転速度VMF1が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第1および第2の発電電動機20,30のみを動力源として用いるときには、車速VPに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン3、第1および第2の発電電動機20,30を動力源として用いるときには、エンジン回転数NEおよび車速VPに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速VP(およびエンジン回転数NE)に対して、第1発電電動機20の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置70の制御と並行して、第1磁界回転速度VMF1が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第1発電電動機20の高い効率を得ることができる。   Furthermore, during EV traveling or during vehicle traveling including the battery input / output zero mode, the gear position of the transmission 70 is controlled so that the first magnetic field rotational speed VMF1 becomes a predetermined target value. This target value is calculated by searching a map in accordance with the vehicle speed VP when only the first and second generator motors 20 and 30 are used as a power source, and the engine 3, the first and second generator motors 20. , 30 as a power source, it is calculated by searching a map different from the above according to the engine speed NE and the vehicle speed VP. Further, in these maps, the target value is set to a value such that high efficiency of the first generator motor 20 can be obtained with respect to the vehicle speed VP (and the engine speed NE) at that time. Further, in parallel with the control of the transmission 70, the first magnetic field rotational speed VMF1 is controlled to the target value. Thereby, according to this embodiment, the high efficiency of the 1st generator motor 20 can be acquired during driving | running | working of a vehicle.

また、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン3を動力源として用いる車両の走行時において、変速装置70の変速動作中、すなわち、変速装置70の入力軸70aおよび出力軸が変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間は、第1および第2の発電電動機20,30が次のようにして制御される。すなわち、変速装置70の変速動作中、変速装置70におけるギヤ列と、入力軸70aおよび出力軸との間の遮断により、A1ロータ21と駆動輪DW,DWの間が遮断されることによって、A1ロータ21に駆動輪DW,DWの負荷が作用しなくなるため、第1発電電動機20では発電が行われず、第2ステータ32にバッテリ43の電力が供給される。これにより、本実施形態によれば、変速装置70の変速動作中、第2ステータ32からの第2駆動用等価トルクTSE2と、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGの一部が合成され、B2ロータ33を介して駆動輪DW,DWに伝達されるので、エンジントルクTENGが変速装置70を介して駆動輪DW,DWに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第1実施形態の効果を同様に得ることができる。   Further, during traveling of the vehicle using the engine 3 as a power source, such as in the battery input / output zero mode, a gear train during the speed change operation of the transmission 70, that is, the input shaft 70a and the output shaft of the transmission 70 are before the speed change. After being shut off, the first and second generator motors 20 and 30 are controlled as follows until they are connected to the gear train of the speed change destination. That is, during the speed change operation of the transmission 70, the A1 rotor 21 and the drive wheels DW and DW are blocked by the gear train in the transmission 70, and the input shaft 70a and the output shaft are blocked. Since the loads of the drive wheels DW and DW do not act on the rotor 21, the first generator motor 20 does not generate power and the power of the battery 43 is supplied to the second stator 32. Thus, according to the present embodiment, during the speed change operation of the transmission 70, the second driving equivalent torque TSE2 from the second stator 32 and a part of the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 are combined, Since the transmission torque is transmitted to the drive wheels DW and DW via the B2 rotor 33, it is possible to suppress a shift shock caused by the engine torque TENG not being transmitted to the drive wheels DW and DW via the transmission 70. Can be increased. In addition, according to this embodiment, the effect of 1st Embodiment can be acquired similarly.

図35に示す第4実施形態の動力装置1Cでは、第1実施形態と異なり、第2主軸7にギヤ7bが設けられておらず、前述した第1ギヤ8bは、連結軸6に一体に設けられたギヤ6bに噛み合っている。これにより、A1ロータ21は、連結軸6、ギヤ6b、第1ギヤ8b、アイドラ軸8、第2ギヤ8c、ギヤ9a、および、差動ギヤ機構9などを介して、変速装置80を介さずに、駆動輪DW,DWに連結されている。   In the power unit 1C of the fourth embodiment shown in FIG. 35, unlike the first embodiment, the gear 7b is not provided on the second main shaft 7, and the first gear 8b described above is provided integrally with the connecting shaft 6. Meshed with the gear 6b. As a result, the A1 rotor 21 does not pass through the transmission 80 via the connecting shaft 6, the gear 6b, the first gear 8b, the idler shaft 8, the second gear 8c, the gear 9a, the differential gear mechanism 9, and the like. In addition, it is connected to the drive wheels DW and DW.

また、変速装置80は、第3実施形態の変速装置70と同様に構成された、第1速〜第3速の変速段を有するギヤ式の有段変速装置であり、B2ロータ33に直結された入力軸80aと、連結軸6に直結された出力軸(図示せず)を有しており、入力軸80aに入力された動力を変速し、出力軸に出力する。さらに、変速装置80の変速段の変更は、ECU2によって制御される。   Further, the transmission 80 is a gear-type stepped transmission having the first to third gears, which is configured similarly to the transmission 70 of the third embodiment, and is directly connected to the B2 rotor 33. The input shaft 80a and the output shaft (not shown) directly connected to the connecting shaft 6 are shifted, and the power input to the input shaft 80a is shifted and output to the output shaft. Further, the change of the gear position of the transmission 80 is controlled by the ECU 2.

上記の構成により、B2ロータ33は、変速装置80、ギヤ6b、および第2ギヤ8cなどを介して、駆動輪DW,DWに機械的に連結されている。また、B2ロータ33に伝達された動力は、変速装置80によって変速され、駆動輪DW,DWに伝達される。   With the above configuration, the B2 rotor 33 is mechanically coupled to the drive wheels DW and DW via the transmission 80, the gear 6b, the second gear 8c, and the like. Further, the power transmitted to the B2 rotor 33 is shifted by the transmission 80 and transmitted to the drive wheels DW and DW.

以上の構成の動力装置1Cでは、EV発進時やENG発進時など、B2ロータ33から駆動輪DW,DWに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置80の変速段は、第1速(変速比>1.0)に制御される。これにより、B2ロータ33に伝達されたトルクは、変速装置80において増大された後、駆動輪DW,DWに伝達される。それに応じて、B2ロータ33に伝達されるトルクが小さくなるように、第2発電電動機30に供給される電力が制御される。これにより、本実施形態によれば、第2発電電動機30に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第2発電電動機30の小型化およびコストの削減を図ることができる。前述したように、ENG発進時には、第2ステータ32からのトルクと、B1ロータ31に伝達されたエンジントルクTENGの一部が合成され、B2ロータ33を介して駆動輪DW,DWに伝達されることから、B2ロータ33にはA1ロータ21よりも大きなトルクが作用するので、特に有効である。   In the power unit 1C configured as described above, when an extremely large torque is transmitted from the B2 rotor 33 to the drive wheels DW and DW, such as when starting EV or starting ENG, the gear position of the transmission 80 is set to the first speed. (Gear ratio> 1.0). Thereby, the torque transmitted to the B2 rotor 33 is increased in the transmission 80 and then transmitted to the drive wheels DW and DW. Accordingly, the electric power supplied to the second generator motor 30 is controlled so that the torque transmitted to the B2 rotor 33 is reduced. Thereby, according to this embodiment, the maximum value of the torque requested | required of the 2nd generator motor 30 can be made small, and size reduction of the 2nd generator motor 30 and cost reduction can be aimed at. As described above, at the time of ENG start, the torque from the second stator 32 and a part of the engine torque TENG transmitted to the B1 rotor 31 are combined and transmitted to the drive wheels DW and DW via the B2 rotor 33. For this reason, a larger torque than that of the A1 rotor 21 acts on the B2 rotor 33, which is particularly effective.

また、車速VPが極めて高い高車速運転中など、B2ロータ回転速度VRB2が極めて高くなるようなときには、変速装置80の変速段は、第3速(変速比<1.0)に制御される。これにより、本実施形態によれば、車速VPに対して、B2ロータ回転速度VRB2を低下させることができるので、B2ロータ回転速度VRB2が高くなりすぎることによる第2発電電動機30の故障を防止することができる。   Further, when the B2 rotor rotational speed VRB2 is extremely high, such as during high vehicle speed operation where the vehicle speed VP is extremely high, the gear position of the transmission 80 is controlled to the third speed (speed ratio <1.0). Thereby, according to this embodiment, since B2 rotor rotational speed VRB2 can be reduced with respect to vehicle speed VP, failure of second generator motor 30 due to excessively high B2 rotor rotational speed VRB2 is prevented. be able to.

さらに、EV走行中やバッテリ入出力ゼロモードなどを含む車両の走行中、変速装置80の変速段は、第2磁界回転速度VMF2が所定の目標値になるように制御される。この目標値は、第1および第2の発電電動機20,30のみを動力源として用いるときには、車速VPに応じてマップを検索することにより算出され、エンジン3、第1および第2の発電電動機20,30を動力源として用いるときには、エンジン回転数NEおよび車速VPに応じて上記とは別のマップを検索することにより算出される。また、これらのマップでは、目標値は、そのときの車速VP(およびエンジン回転数NE)に対して、第2発電電動機30の高い効率が得られるような値に設定されている。さらに、このような変速装置80の制御と並行して、第2磁界回転速度VMF2が上記の目標値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第2発電電動機30の高い効率を得ることができる。   Further, during EV traveling or during vehicle traveling including the battery input / output zero mode, the gear position of the transmission 80 is controlled so that the second magnetic field rotational speed VMF2 becomes a predetermined target value. This target value is calculated by searching a map in accordance with the vehicle speed VP when only the first and second generator motors 20 and 30 are used as a power source, and the engine 3, the first and second generator motors 20. , 30 as a power source, it is calculated by searching a map different from the above according to the engine speed NE and the vehicle speed VP. Further, in these maps, the target value is set to a value that can obtain high efficiency of the second generator motor 30 with respect to the vehicle speed VP (and the engine speed NE) at that time. Further, in parallel with the control of the transmission 80, the second magnetic field rotational speed VMF2 is controlled to the target value. Thereby, according to this embodiment, the high efficiency of the 2nd generator motor 30 can be acquired during driving | running | working of a vehicle.

また、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン3を動力源として用いる車両の走行時において、変速装置80の変速動作中(入力軸80aおよび出力軸が、変速前のギヤ列と遮断された後、変速先のギヤ列に接続されるまでの間)、すなわち、変速装置80によりB2ロータ33と駆動輪DW,DWの間が遮断されているときに、図18を用いて説明したトルクの伝達状況などから明らかなように、エンジントルクTENGの一部がA1ロータ21を介して駆動輪DW,DWに伝達される。これにより、本実施形態によれば、変速装置80の変速動作中、エンジントルクTENGが変速装置80を介して駆動輪DW,DWに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、したがって、商品性を高めることができる。その他、本実施形態によれば、第1実施形態の効果を同様に得ることができる。   Further, when the vehicle using the engine 3 as a power source is traveling as in the battery input / output zero mode or the like, the speed change operation of the transmission 80 is being performed (after the input shaft 80a and the output shaft are disconnected from the gear train before the shift). Torque transmission described with reference to FIG. 18 when the transmission device 80 is disconnected from the B2 rotor 33 and the drive wheels DW and DW. As is clear from the situation and the like, part of the engine torque TENG is transmitted to the drive wheels DW and DW via the A1 rotor 21. Thus, according to the present embodiment, it is possible to suppress a shift shock caused by the engine torque TENG not being transmitted to the drive wheels DW and DW via the transmission 80 during the shift operation of the transmission 80. Can increase the sex. In addition, according to this embodiment, the effect of 1st Embodiment can be acquired similarly.

図36に示す第5実施形態による動力装置1Dでは、変速装置90は、遊星歯車装置などで構成されたギヤ式の有段変速装置であり、入力軸90aおよび出力軸(図示せず)を有しており、変速段として、第1速(変速比=入力軸90aの回転数/出力軸の回転数=1.0)と第2速(変速比<1.0)から成る計2つの変速段が設定されている。これらの変速段の変更はECU2によって行われる。また、変速装置90の入力軸90aはフライホイール5に直結されるとともに、その出力軸(図示せず)が前述した第1主軸4に直結されている。このように、変速装置90は、クランク軸3aと、A2およびB1のロータ23,31との間に設けられており、エンジン動力WENGを変速して、A2ロータ23およびB1ロータ31に伝達する。さらに、前述した差動ギヤ機構9のギヤ9aの歯数は、アイドラ軸8の第2ギヤ8cの歯数よりも大きくなっており、それにより、アイドラ軸8に伝達された動力は減速された状態で、駆動輪DW,DWに伝達される。   In the power plant 1D according to the fifth embodiment shown in FIG. 36, the transmission 90 is a gear-type stepped transmission configured by a planetary gear device or the like, and has an input shaft 90a and an output shaft (not shown). As a shift stage, there are a total of two shifts consisting of a first speed (speed ratio = rotational speed of input shaft 90a / rotational speed of output shaft = 1.0) and second speed (speed ratio <1.0). A stage is set. These shift speeds are changed by the ECU 2. An input shaft 90a of the transmission 90 is directly connected to the flywheel 5, and an output shaft (not shown) is directly connected to the first main shaft 4 described above. Thus, the transmission 90 is provided between the crankshaft 3a and the A2 and B1 rotors 23 and 31, and shifts the engine power WENG and transmits it to the A2 rotor 23 and the B1 rotor 31. Further, the number of teeth of the gear 9a of the differential gear mechanism 9 described above is larger than the number of teeth of the second gear 8c of the idler shaft 8, thereby reducing the power transmitted to the idler shaft 8. In the state, it is transmitted to the drive wheels DW and DW.

以上の構成の動力装置1Dでは、ENG発進時など、A1およびB2のロータ21,33から駆動輪DW,DWに極めて大きなトルクが伝達されるようなときには、変速装置90の変速段は第2速(変速比<1.0)に制御される。これにより、A2およびB1のロータ23,31に入力されるエンジントルクTENGは小さくなる。それに応じて、A1およびB2のロータ21,33に伝達されるエンジントルクTENGが小さくなるように、第1発電電動機20で発電される電力および第2発電電動機30に供給される電力(発電される電力)が制御される。また、A1およびB2のロータ21,33に伝達されたエンジントルクTENGは、第2ギヤ8cおよびギヤ9aによる減速によって増大された状態で、駆動輪DW,DWに伝達される。以上により、本実施形態によれば、第1および第2の発電電動機20,30に要求されるトルクの最大値を小さくすることができ、第1および第2の発電電動機20,30の小型化およびコストの削減を図ることができる。   In the power unit 1D having the above-described configuration, when an extremely large torque is transmitted from the A1 and B2 rotors 21 and 33 to the drive wheels DW and DW, such as when ENG starts, the gear stage of the transmission 90 is set to the second speed. (Gear ratio <1.0). As a result, the engine torque TENG input to the A2 and B1 rotors 23 and 31 is reduced. Accordingly, the electric power generated by the first generator-motor 20 and the electric power supplied to the second generator-motor 30 (generated) so that the engine torque TENG transmitted to the A1 and B2 rotors 21, 33 is reduced. Power) is controlled. Further, the engine torque TENG transmitted to the A1 and B2 rotors 21 and 33 is transmitted to the drive wheels DW and DW while being increased by the deceleration by the second gear 8c and the gear 9a. As described above, according to the present embodiment, the maximum value of torque required for the first and second generator motors 20 and 30 can be reduced, and the first and second generator motors 20 and 30 can be downsized. In addition, the cost can be reduced.

また、エンジン回転数NEが極めて高いときには、変速装置90の変速段は第1速(変速比=1.0)に制御される。これにより、本実施形態によれば、変速段が第2速の場合と比較して、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1を低下させることができるので、A2およびB1のロータ回転速度VRA2,VRB1が高くなりすぎることによる第1および第2の発電電動機20,30の故障を防止することができる。B1ロータ31は磁石で構成されていることから、上記のような不具合が発生しやすいので、特に有効である。   When the engine speed NE is extremely high, the gear position of the transmission 90 is controlled to the first speed (speed ratio = 1.0). Thereby, according to the present embodiment, the rotor rotational speeds VRA2 and VRB1 of A2 and B1 can be reduced as compared with the case where the shift speed is the second speed, so the rotor rotational speed VRA2 of A2 and B1 A failure of the first and second generator motors 20 and 30 due to the VRB1 becoming too high can be prevented. Since the B1 rotor 31 is composed of a magnet, the above-described problems are likely to occur, which is particularly effective.

さらに、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン3を動力源として用いる車両の走行中、変速装置90の変速段は、エンジン回転数NEおよび車速VPに応じて、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2がそれぞれ第1および第2の発電電動機20,30の高い効率を得られるような値になるように変更される。また、このような変速装置90の変速段の変更と並行して、第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が、そのときのエンジン回転数NE、車速VP、変速装置90の変速段、前記式(1)および(7)によって定まる値に制御される。これにより、本実施形態によれば、車両の走行中、第1および第2の発電電動機20,30の高い効率を得ることができる。   Further, during traveling of the vehicle using the engine 3 as a power source, such as in the battery input / output zero mode, the gear stage of the transmission 90 changes the first and second magnetic field rotations according to the engine speed NE and the vehicle speed VP. The speeds VMF1 and VMF2 are changed to values that can obtain high efficiencies of the first and second generator motors 20 and 30, respectively. In parallel with the change of the gear position of the transmission 90, the first and second magnetic field rotational speeds VMF1 and VMF2 are the engine speed NE, the vehicle speed VP, the gear speed of the transmission 90, It is controlled to a value determined by the equations (1) and (7). Thereby, according to this embodiment, the high efficiency of the 1st and 2nd generator motors 20 and 30 can be acquired during driving | running | working of a vehicle.

また、バッテリ入出力ゼロモードなどのようにエンジン3を動力源として用いる車両の走行時において、変速装置90の変速動作中、すなわち、変速装置90によってエンジン3とA2およびB1のロータ23,31との間が遮断されているときには、変速ショックを抑えるために、次のようにして第1および第2の発電電動機20,30を制御する。以下、このような第1および第2の発電電動機20,30の制御を「変速ショック制御」という。   Further, during traveling of the vehicle using the engine 3 as a power source, such as in the battery input / output zero mode, the transmission 90 is performing a shifting operation, that is, the transmission 90 is used by the engine 3 and the rotors 23 and 31 of the A2 and B1 When the interval is interrupted, the first and second generator motors 20 and 30 are controlled as follows to suppress the shift shock. Hereinafter, such control of the first and second generator motors 20 and 30 is referred to as “shift shock control”.

すなわち、第1および第2のステータ22,32に電力を供給するとともに、それに伴って第1および第2のステータ22,32で発生する第1および第2の回転磁界をいずれも正転させる。これにより、第1ステータ22からの第1駆動用等価トルクTSE1と、A1ロータ21に後述するようにして伝達されるトルクが合成され、この合成トルクはA2ロータ23に伝達される。A2ロータ23に伝達されたトルクは、上述した変速装置90による遮断によって、クランク軸3aには伝達されず、B1ロータ31に伝達され、さらに、第2ステータ32からの第2駆動用等価トルクTSE2と合成された後、B2ロータ33に伝達される。B2ロータ33に伝達されたトルクの一部は、A1ロータ21に伝達され、残りは駆動輪DW,DWに伝達される。   That is, electric power is supplied to the first and second stators 22 and 32, and the first and second rotating magnetic fields generated in the first and second stators 22 and 32 are both forwardly rotated. Thereby, the first driving equivalent torque TSE1 from the first stator 22 and the torque transmitted to the A1 rotor 21 as described later are combined, and this combined torque is transmitted to the A2 rotor 23. The torque transmitted to the A2 rotor 23 is not transmitted to the crankshaft 3a due to the interruption by the transmission 90 described above, but is transmitted to the B1 rotor 31, and further the second driving equivalent torque TSE2 from the second stator 32. And then transmitted to the B2 rotor 33. A part of the torque transmitted to the B2 rotor 33 is transmitted to the A1 rotor 21 and the rest is transmitted to the drive wheels DW and DW.

したがって、本実施家形態によれば、変速動作中、エンジントルクTENGが駆動輪DW,DWに伝達されなくなることによる変速ショックを抑えることができ、商品性を高めることができる。なお、この変速ショック制御は、変速装置90の変速動作中に限って行われる。その他、本実施形態によれば、第1実施形態の効果を同様に得ることができる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress a shift shock due to the engine torque TENG not being transmitted to the drive wheels DW and DW during the shift operation, and it is possible to improve the merchantability. This shift shock control is performed only during the shift operation of the transmission 90. In addition, according to this embodiment, the effect of 1st Embodiment can be acquired similarly.

なお、第3〜第5の実施形態では、変速装置70,80,90は、ギヤ式の有段変速装置であるが、ベルト式やトロイダル式の無段変速装置でもよいことは、もちろんである。   In the third to fifth embodiments, the transmissions 70, 80, 90 are gear-type stepped transmissions, but of course, belt-type or toroidal-type continuously variable transmissions may be used. .

次に、図37を参照しながら、第6実施形態による動力装置1Eについて説明する。同図に示すように、この動力装置1Eは、第1実施形態の動力装置1にブレーキ機構BLを加えたものである。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。   Next, a power plant 1E according to a sixth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the power unit 1E is obtained by adding a brake mechanism BL to the power unit 1 of the first embodiment. Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.

このブレーキ機構BLは、前述した第1主軸4およびケースCAに接続されたワンウェイクラッチOCを有している。このワンウェイクラッチOCは、第1主軸4が連結されたクランク軸3aに逆転させるような動力が作用したときには、第1主軸4と回転不能に構成されたケースCAとの間を接続するとともに、正転させるような動力が作用したときには、第1主軸4とケースCAの間を遮断するように構成されている。すなわち、ワンウェイクラッチOCおよびケースCAで構成されたブレーキ機構BLによって、第1主軸4の回転は、クランク軸3a、A2ロータ23、およびB1ロータ31とともに正転する場合にのみ、許容され、第1主軸4がクランク軸3aなどとともに逆転する場合に阻止される。   The brake mechanism BL has a one-way clutch OC connected to the first main shaft 4 and the case CA described above. The one-way clutch OC connects between the first main shaft 4 and a case CA that is configured to be non-rotatable when a reverse power is applied to the crankshaft 3a to which the first main shaft 4 is coupled. When power to rotate is applied, the first main shaft 4 and the case CA are blocked from each other. That is, by the brake mechanism BL configured by the one-way clutch OC and the case CA, the rotation of the first main shaft 4 is allowed only when the crankshaft 3a, the A2 rotor 23, and the B1 rotor 31 rotate in the forward direction. This is prevented when the main shaft 4 rotates together with the crankshaft 3a and the like.

以上の構成の動力装置1Eでは、前述したEVクリープ運転およびEV発進が次のようにして行われる。すなわち、第1および第2のステータ22,32に電力を供給し、それに伴って第1ステータ22で発生する第1および第2の回転磁界を逆転させるとともに、第2ステータ32で発生する第1および第2の回転磁界を正転させる。また、第1および第2の磁界回転速度VMF1,2を、2・|VMF1|=|VMF2|が成立するように制御する。さらに、第1および第2の発電電動機20,30に供給される電力は、駆動輪DW,DWに十分なトルクが伝達されるように制御される。   In the power unit 1E having the above configuration, the above-described EV creep operation and EV start are performed as follows. That is, electric power is supplied to the first and second stators 22 and 32, and accordingly, the first and second rotating magnetic fields generated in the first stator 22 are reversed, and the first generated in the second stator 32. The second rotating magnetic field is rotated forward. The first and second magnetic field rotational speeds VMF1, 2 are controlled so that 2 · | VMF1 | = | VMF2 | is established. Furthermore, the electric power supplied to the first and second generator motors 20 and 30 is controlled so that sufficient torque is transmitted to the drive wheels DW and DW.

上記のように逆転する第1ステータ22の第1および第2の回転磁界に対して、上述したようにブレーキ機構BLによりA2ロータ23の逆転が阻止されているので、前記式(3)を用いて説明したように、A1ロータ21に、第1ステータ22から第1駆動用等価トルクTSE1と同じ大きさのトルクが伝達され、A1ロータ21を正転させるように作用する。また、上記のように正転する第2ステータ32の第1および第2の回転磁界に対して、ブレーキ機構BLによりB1ロータ31の逆転が阻止されているので、前記式(8)を用いて説明したように、B2ロータ33に、第2ステータ32から第2駆動用等価トルクTSE2の2倍の大きさのトルクが伝達され、B2ロータ33を正転させるように作用する。さらに、A1およびB2のロータ21,33に伝達されたトルクは、駆動輪DW,DWに伝達され、駆動輪DW,DWを正転させる。   Since the reverse rotation of the A2 rotor 23 is prevented by the brake mechanism BL as described above with respect to the first and second rotating magnetic fields of the first stator 22 rotating in the reverse direction as described above, the equation (3) is used. As described above, torque having the same magnitude as the first driving equivalent torque TSE1 is transmitted from the first stator 22 to the A1 rotor 21 and acts to rotate the A1 rotor 21 in the normal direction. Further, since the reverse rotation of the B1 rotor 31 is prevented by the brake mechanism BL with respect to the first and second rotating magnetic fields of the second stator 32 rotating in the forward direction as described above, the above equation (8) is used. As described above, a torque twice as large as the second driving equivalent torque TSE2 is transmitted from the second stator 32 to the B2 rotor 33, and acts to cause the B2 rotor 33 to rotate forward. Further, the torque transmitted to the A1 and B2 rotors 21 and 33 is transmitted to the drive wheels DW and DW, causing the drive wheels DW and DW to rotate forward.

また、この場合、ブレーキ機構BLにより逆転するのが阻止されているA2およびB1のロータ23,31には、第1および第2のステータ22,32からそれぞれ逆転させるようにトルクが作用し、それにより、クランク軸3a、A2およびB1のロータ23,31は、逆転しないだけでなく、停止状態に保持される。   Further, in this case, torque acts on the A2 and B1 rotors 23 and 31 that are prevented from being reversely rotated by the brake mechanism BL so as to be reversely rotated from the first and second stators 22 and 32, respectively. Thus, the rotors 23 and 31 of the crankshafts 3a, A2 and B1 are not only reversely rotated but are held in a stopped state.

以上のように、本実施形態によれば、エンジン動力WENGを用いることなく、第1および第2の発電電動機20,30によって駆動輪DW,DWを駆動することができる。また、この駆動中、クランク軸3aは逆転しないだけでなく、停止状態に保持されるので、エンジン3を引きずることがない。   As described above, according to the present embodiment, the drive wheels DW and DW can be driven by the first and second generator motors 20 and 30 without using the engine power WENG. Further, during this driving, the crankshaft 3a is not only reversely rotated but also held in a stopped state, so that the engine 3 is not dragged.

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、A2ロータ23およびB1ロータ31を互いに連結し、A1ロータ21およびB2ロータ33を互いに連結しているが、A2ロータ23およびB1ロータ31は、クランク軸3aに連結されていれば、互いに連結されていなくてもよく、また、A1ロータ21およびB2ロータ33は、駆動輪DW,DWに連結されていれば、互いに連結されていなくてもよい。この場合、第2実施形態の変速装置60を2つの変速装置で構成するとともに、これらの2つの変速装置の一方をA1ロータ21と駆動輪DW,DWの間に、他方をB2ロータ33と駆動輪DW,DWの間に、それぞれ設けてもよい。同様に、第5実施形態の変速装置90を2つの変速装置で構成するとともに、これらの2つの変速装置の一方をA2ロータ23とクランク軸3aの間に、他方をB1ロータ31とクランク軸3aの間に、それぞれ設けてもよい。また、本実施形態は、本発明の第1および第2の制御器として、1ST・PDU41とECU2および2ND・PDU42とECU2をそれぞれ用いた例であるが、第1および第2の制御器は、これに限らず、第1および第2のステータ22,32の発電・供給電力を制御できるものであればよい。例えば、第1および第2の制御器として、マイクロコンピュータを搭載した電気回路などを用いてもよい。   In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in this embodiment, the A2 rotor 23 and the B1 rotor 31 are connected to each other, and the A1 rotor 21 and the B2 rotor 33 are connected to each other. However, the A2 rotor 23 and the B1 rotor 31 are connected to the crankshaft 3a. As long as the A1 rotor 21 and the B2 rotor 33 are connected to the drive wheels DW and DW, the A1 rotor 21 and the B2 rotor 33 may not be connected to each other. In this case, the transmission 60 of the second embodiment is configured by two transmissions, and one of these two transmissions is driven between the A1 rotor 21 and the drive wheels DW and DW, and the other is driven by the B2 rotor 33. Each may be provided between the wheels DW and DW. Similarly, the transmission 90 according to the fifth embodiment is configured by two transmissions, and one of these two transmissions is between the A2 rotor 23 and the crankshaft 3a, and the other is the B1 rotor 31 and the crankshaft 3a. May be provided between each of them. In addition, the present embodiment is an example in which 1ST • PDU41 and ECU2 and 2ND • PDU42 and ECU2 are used as the first and second controllers of the present invention, respectively, but the first and second controllers are However, the present invention is not limited to this, as long as the power generation / supply power of the first and second stators 22 and 32 can be controlled. For example, an electric circuit equipped with a microcomputer may be used as the first and second controllers.

さらに、本実施形態は、本発明の蓄電装置としてバッテリ43を用いた例であるが、蓄電装置はこれに限らず、充電および放電可能なものであればよい。例えば、蓄電装置として、キャパシタを用いてもよい。また、第2〜第5の実施形態において、ブレーキ機構BLを設けてもよいことは、もちろんである。さらに、本実施形態では、ブレーキ機構BLを、ワンウェイクラッチOCなどで構成しているが、クランク軸3aの逆転を阻止できるのであれば、他の機構、例えばバンドブレーキなどで構成してもよい。また、本実施形態では、本発明の原動機として、内燃機関を用いているが、例えば外燃機関やその他の機関を用いてもよいことはもちろんである。さらに、本実施形態は、本発明を車両に適用した例であるが、本発明は、これに限らず、例えば船舶や航空機などに適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。   Furthermore, although this embodiment is an example using the battery 43 as the power storage device of the present invention, the power storage device is not limited to this, and any device that can be charged and discharged may be used. For example, a capacitor may be used as the power storage device. Of course, in the second to fifth embodiments, the brake mechanism BL may be provided. Furthermore, in the present embodiment, the brake mechanism BL is configured by the one-way clutch OC or the like, but may be configured by another mechanism, for example, a band brake or the like as long as the reverse rotation of the crankshaft 3a can be prevented. In this embodiment, an internal combustion engine is used as the prime mover of the present invention. However, for example, an external combustion engine or another engine may be used. Furthermore, although this embodiment is an example which applied this invention to the vehicle, this invention is not restricted to this, For example, it can apply to a ship, an aircraft, etc. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.

第1実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the motive power apparatuses by 1st Embodiment. 動力装置のうち、内燃機関、第1および第2の発電電動機を制御するECUなどを示すブロック図である。It is a block diagram which shows ECU etc. which control an internal combustion engine and a 1st and 2nd generator motor among motive power apparatuses. 第1発電電動機の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the 1st generator motor. 図3のA−A線の位置で周方向に沿って破断した断面の一部を、第1および第2の回転磁界の発生時において示す展開図である。FIG. 4 is a development view showing a part of a cross section broken along the circumferential direction at the position of the AA line in FIG. 3 when the first and second rotating magnetic fields are generated. 図4の展開図の構成と機能的に同じ構成を示す図である。It is a figure which shows the structure functionally the same as the structure of the expanded view of FIG. A1ロータを回転不能にした状態で第1および第2の回転磁界を発生させた場合の第1発電電動機の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st generator motor at the time of generating the 1st and 2nd rotating magnetic field in the state which made the A1 rotor non-rotatable. 図6の続きの動作を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining an operation subsequent to FIG. 6. 第1発電電動機の動作中に構成される磁気回路を示す図である。It is a figure which shows the magnetic circuit comprised during operation | movement of a 1st generator motor. A1ロータを回転不能にした状態で第1および第2の回転磁界を発生させた場合にA2ロータに伝達されるトルクの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the torque transmitted to an A2 rotor when the 1st and 2nd rotating magnetic field is generated in the state which made the A1 rotor non-rotatable. 第1磁界回転速度VMF1、A1およびA2のロータ回転速度VRA1,VRA2の一例を、(a)A1ロータを回転不能にした場合、(b)A2ロータを回転不能にした場合、(c)A1およびA2のロータがいずれも回転している場合、(d)第1磁界回転速度VMF1が値0の場合について、それぞれ示す速度線図である。An example of the rotor rotation speeds VRA1, VRA2 of the first magnetic field rotation speeds VMF1, A1, and A2 is as follows: (a) When the A1 rotor is disabled, (b) When the A2 rotor is disabled, (c) A1 and When all the rotors of A2 are rotating, (d) It is a velocity diagram shown respectively about the case where 1st magnetic field rotational speed VMF1 is 0. A2ロータを回転不能にした状態で第1および第2の回転磁界を発生させた場合の第1発電電動機の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the 1st generator motor at the time of generating the 1st and 2nd rotating magnetic field in the state which made the A2 rotor non-rotatable. 図11の続きの動作を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an operation subsequent to FIG. 11. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、EVクリープ運転中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power unit about during EV creep operation. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、EVクリープ運転中について示す速度線図である。It is a speed diagram which shows an example during 1st and 2nd magnetic field rotational speed VMF1, VMF2 and rotor rotational speed VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 of A1, A2, B1 and B2 during EV creep operation. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、EV発進時について示す速度線図である。FIG. 5 is a velocity diagram showing an example of first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 and A1, A2, B1, and B2 rotor rotational speeds VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 when EV starts. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、EV走行中ENG始動時について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power unit about the time of ENG start during EV driving | running | working. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、EV走行中ENG始動時について示す速度線図である。FIG. 5 is a velocity diagram showing an example of first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 and A1, A2, B1, and B2 rotor rotational speeds VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 at the time of ENG start during EV traveling. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power plant about battery input / output zero mode. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、バッテリ入出力ゼロモード中について示す速度線図である。It is a speed diagram which shows an example in 1st and 2nd magnetic field rotational speed VMF1, VMF2, and rotor rotational speed VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 of A1, A2, B1, and B2 about battery input / output zero mode. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、アシストモード中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power plant about in assist mode. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、駆動時充電モード中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power unit about the charge mode at the time of a drive. バッテリ入出力ゼロモード、アシストモード、および駆動時充電モードにおいて、エンジントルクTENGを一定とし、かつ第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2が互いに等しいとした場合の足軸駆動トルクTDRDWなどを、エンジントルクTENGに対する比で示す図である。In the battery input / output zero mode, the assist mode, and the driving charging mode, the foot shaft driving torque TDRDW when the engine torque TENG is constant and the first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 are equal to each other. FIG. 4 is a diagram showing a ratio to engine torque TENG. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、車両の減速走行中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a motive power apparatus about the deceleration driving | running | working of a vehicle. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、停車中ENG始動時について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power unit about the time of ENG start in a stop. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、停車中ENG始動時について示す速度線図である。FIG. 6 is a velocity diagram showing an example of first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 and rotor rotational speeds VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 of A1, A2, B1, and B2 at the time of ENG start during stoppage. 動力装置におけるトルクの伝達状況を、ENGクリープ運転中について示す図である。It is a figure which shows the transmission condition of the torque in a power unit about ENG creep operation. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、ENGクリープ運転中について示す速度線図である。It is a velocity diagram which shows an example during 1st and 2nd magnetic field rotational speed VMF1, VMF2 and rotor rotational speed VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 of A1, A2, B1 and B2 during ENG creep operation. 第1および第2の磁界回転速度VMF1,VMF2、ならびにA1、A2、B1およびB2のロータ回転速度VRA1,VRA2,VRB1,VRB2の一例を、ENG発進時について示す速度線図である。FIG. 5 is a velocity diagram showing an example of first and second magnetic field rotational speeds VMF1, VMF2 and A1, A2, B1, and B2 rotor rotational speeds VRA1, VRA2, VRB1, VRB2 when ENG starts. 本発明の動力装置の動作の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of operation | movement of the power plant of this invention. 本発明の動力装置における変速動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the speed change operation | movement in the power plant of this invention. エンジントルクTENGや要求トルクPMCMDの関係を、アシストモードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the relationship between engine torque TENG and request torque PMCMD by the solid line with an arrow about an assist mode, and the broken line with an arrow about the battery input / output zero mode, respectively. エンジントルクTENGや要求トルクPMCMDの関係を、駆動時充電モードについては矢印付の実線で、バッテリ入出力ゼロモードについては矢印付の破線で、それぞれ概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the relationship between engine torque TENG and request torque PMCMD by the solid line with an arrow about the charge mode at the time of drive, and the broken line with an arrow about the battery input / output zero mode, respectively. 第2実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the motive power apparatuses by 2nd Embodiment. 第3実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the power devices by 3rd Embodiment. 第4実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the power devices by 4th Embodiment. 第5実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the power devices by 5th Embodiment. 第6実施形態による動力装置のうち、内燃機関や第1および第2の発電電動機などを概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly an internal combustion engine, a 1st and 2nd generator motor, etc. among the power devices by 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 動力装置
1A 動力装置
1B 動力装置
1C 動力装置
1D 動力装置
1E 動力装置
2 ECU(第1制御器、第2制御器)
3 内燃機関(原動機)
3a クランク軸(出力軸)
20 第1発電電動機
21 A1ロータ(第1ロータ)
22 第1ステータ
23 A2ロータ(第2ロータ)
30 第2発電電動機
31 B1ロータ(第3ロータ)
32 第2ステータ
33 B2ロータ(第4ロータ)
41 1ST・PDU(第1制御器)
42 2ND・PDU(第2制御器)
43 バッテリ(蓄電装置)
DW 駆動輪(被駆動部)
60 変速装置
70 変速装置
80 変速装置
90 変速装置
BL ブレーキ機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power device 1A Power device 1B Power device 1C Power device 1D Power device 1E Power device 2 ECU (1st controller, 2nd controller)
3 Internal combustion engine (motor)
3a Crankshaft (output shaft)
20 First generator motor 21 A1 rotor (first rotor)
22 1st stator 23 A2 rotor (second rotor)
30 Second generator motor 31 B1 rotor (third rotor)
32 Second stator 33 B2 rotor (fourth rotor)
41 1ST PDU (first controller)
42 2ND PDU (second controller)
43 battery (power storage device)
DW drive wheel (driven part)
60 Transmission 70 Transmission 80 Transmission 90 Transmission BL Brake mechanism

Claims (7)

被駆動部を駆動するための動力装置であって、
出力軸を有する原動機と、
第1回転磁界を発生させるための不動の第1ステータと、磁石で構成され、前記第1ステータに対向するように設けられた第1ロータと、軟磁性体で構成され、前記第1ステータと前記第1ロータの間に設けられた第2ロータとを有し、前記第1ステータと前記第1ロータと前記第2ロータの間で、前記第1回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、当該エネルギの入出力に伴って、前記第1回転磁界、前記第1および第2のロータが、前記第1回転磁界と前記第2ロータの回転速度の差と、前記第2ロータと前記第1ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第1発電電動機と、
前記第1ステータに電気的に接続され、当該第1ステータの発電・供給電力を制御する第1制御器と、
第2回転磁界を発生させるための不動の第2ステータと、磁石で構成され、前記第2ステータに対向するように設けられた第3ロータと、軟磁性体で構成され、前記第2ステータと前記第3ロータの間に設けられた第4ロータとを有し、前記第2ステータと前記第3ロータと前記第4ロータの間で、前記第2回転磁界の発生に伴って形成される磁気回路を介してエネルギを入出力するとともに、当該エネルギの入出力に伴って、前記第2回転磁界、前記第3および第4のロータが、前記第2回転磁界と前記第4ロータの回転速度の差と、前記第4ロータと前記第3ロータの回転速度の差が同じになるようなリニアな速度関係を保ちながら回転するように構成された第2発電電動機と、
前記第2ステータに電気的に接続され、当該第2ステータの発電・供給電力を制御する第2制御器と、を備え、
前記第1および第4のロータが、前記被駆動部に機械的に連結され、前記第2および第3のロータが前記原動機の出力軸に機械的に連結され、前記第1および第2のステータが、前記第1および第2の制御器を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とする動力装置。
A power device for driving a driven part,
A prime mover having an output shaft;
A stationary first stator for generating a first rotating magnetic field, a first rotor made of magnets and provided to face the first stator, a soft magnetic body, and the first stator A second rotor provided between the first rotors, and a magnetic field formed between the first stator, the first rotor, and the second rotor in accordance with the generation of the first rotating magnetic field. Energy is input / output via a circuit, and the first rotating magnetic field and the first and second rotors are connected to the rotational speeds of the first rotating magnetic field and the second rotor as the energy is input / output. A first generator motor configured to rotate while maintaining a linear speed relationship such that the difference and the difference in rotational speed between the second rotor and the first rotor are the same;
A first controller that is electrically connected to the first stator and controls power generation / supply power of the first stator;
A stationary second stator for generating a second rotating magnetic field, a third rotor made of a magnet and provided to face the second stator, a soft magnetic material, and the second stator; A fourth rotor provided between the third rotors, and a magnetic field formed by the generation of the second rotating magnetic field among the second stator, the third rotor, and the fourth rotor. Energy is input / output via a circuit, and the second rotating magnetic field, the third and fourth rotors are connected to the second rotating magnetic field and the rotational speed of the fourth rotor in accordance with the input / output of the energy. A second generator motor configured to rotate while maintaining a linear speed relationship such that the difference and the difference in rotational speed between the fourth rotor and the third rotor are the same;
A second controller that is electrically connected to the second stator and controls power generation / supply power of the second stator,
The first and fourth rotors are mechanically connected to the driven part, the second and third rotors are mechanically connected to an output shaft of the prime mover, and the first and second stators Are electrically connected to each other via the first and second controllers.
充電および放電可能に構成され、前記第1および第2の制御器をそれぞれ介して前記第1および第2のステータに電気的に接続された蓄電装置をさらに備えることを特徴とする、請求項1に記載の動力装置。   2. The power storage device according to claim 1, further comprising a power storage device configured to be able to be charged and discharged and electrically connected to the first and second stators via the first and second controllers, respectively. The power unit described in 1. 前記第1および第4のロータと前記被駆動部との間に設けられ、前記第1および第4のロータからの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の動力装置。   A transmission device is further provided between the first and fourth rotors and the driven portion for shifting the power from the first and fourth rotors and transmitting it to the driven portion. The power plant according to claim 1 or 2, characterized by these. 前記第1ロータと前記被駆動部の間に設けられ、前記第1ロータからの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の動力装置。   The transmission apparatus according to claim 1, further comprising a transmission device provided between the first rotor and the driven portion for shifting the power from the first rotor and transmitting the power to the driven portion. 2. The power unit according to 2. 前記第4ロータと前記被駆動部の間に設けられ、前記第4ロータからの動力を変速して前記被駆動部に伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の動力装置。   The transmission device according to claim 1, further comprising a transmission device provided between the fourth rotor and the driven portion for shifting the power from the fourth rotor and transmitting the power to the driven portion. 2. The power unit according to 2. 前記原動機の出力軸と、前記第2および第3のロータとの間に設けられ、前記出力軸からの動力を変速して前記第2および第3のロータに伝達するための変速装置をさらに備えることを特徴とする、請求項1または2に記載の動力装置。   A transmission device is further provided between the output shaft of the prime mover and the second and third rotors, for shifting the power from the output shaft and transmitting the power to the second and third rotors. The power plant according to claim 1 or 2, characterized by things. 前記原動機の出力軸の逆転を阻止するためのブレーキ機構をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の動力装置。   The power unit according to any one of claims 1 to 6, further comprising a brake mechanism for preventing reverse rotation of the output shaft of the prime mover.
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